[發明專利]基于克隆DNA混合池的全基因組測序方法

有效

• 申請號: 201310288791.8
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103388025A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 羅美中;潘永龍
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 王和平

1.基于克隆DNA混合池的全基因組測序方法，其特征在于：包括以下步驟：

1）提取全基因組DNA，構建BAC文庫；

2）構建BAC克隆混合池；

3）提取BAC克隆混合池的DNA；

4）對步驟3）中的BAC克隆混合池的DNA利用NGS進行雙末端測序；

5）掃描各個混合池的序列，獲得各個混合池的特征序列集合與k-mer集合；

6）根據混合池的特征序列集合與k-mer集合，解析出各個克隆的特征序列集合與k-mer集合；

7）利用克隆的特征序列集合構建克隆重疊群；

8）利用克隆重疊群將克隆的k-mer集合分割成小的k-mer集合并定位到克隆重疊群上；

9）對步驟4）中混合池的NGS序列進行拼裝得到序列重疊群；

10）將序列重疊群定位到克隆重疊群上，并利用測序的雙末端信息連接序列重疊群，確定它們的方向，得到克隆重疊群的序列；

11）利用分子標記確定克隆重疊群的相對位置與方向，將克隆重疊群的序列連接成整條染色體序列，得到全基因組序列；

其中，關于克隆特征序列集合與k-mer集合的解析的總算法如下：

某一物種BAC文庫的克隆總數為a，構建的混合池總數為x，則；

第κ維，索引為λ混合池的k-mer集合表示為：P_(κ,λ)；

包含某一給定克隆的混合池的k-mer集合為：{P_(δ)|δ<m,?P_(δ)∈P}；

包含同一克隆的混合池的k-mer集合的交集，即克隆的IKS為：

某一克隆在混合池中的排除并集EUKS為：；

某一克隆k-mer集合的所有排除并集的交集為：；

某一克隆的最終k-mer集合FKS為：CF=C_x-CI_x。

2.根據權利要求1所述的基于克隆DNA混合池的全基因組測序方法，其特征在于：所述序列重疊群定位與整合算法如下：

1）克隆重疊群的分割

根據克隆重疊群中克隆的相對位置，將克隆的k-mer集合分割成更小的區塊，假設有兩個克隆屬于同一個重疊群并相互重疊，其中集合A為其中一個克隆的k-mer集合，集合B為另一個克隆的k-mer集合，那么這兩個克隆的k-mer集合可以分解成3個子集，即共有的k-mer集合(A∩B)，A特有的k-mer集合(A-B)和B特有的k-mer集合(B-A)。兩者共有的k-mer集合位于它們特有的k-mer集合之間，這樣三個k-mer的相對位置就確定了，根據這一算法，對每一個克隆重疊群的所有的克隆，按照它們相對位置，從一端開始逐一分割，從而將一個克隆重疊群中所有克隆的k-mer集合分割成小的子集，并且這些子集的相對位置是確定；

2）序列定位與整合

對各個混合池的NGS序列利用短序列拼裝軟件如velvet分別進行拼裝，再將拼裝結果合并，利用長序列拼裝軟件如PCAP進行進一步拼裝，得到序列重疊群，然后將每一個序列重疊群分解成k-mer集合，與上一步得到的所有小區塊的k-mer集合求交集，找出其中交集元素總數最多的區塊，這樣就將序列重疊群定位到了克隆重疊區的小區塊上，如果定位到的同一個克隆重疊群的序列包含有相互重疊的部分，則需要分別再次拼裝合并相互重疊的序列，然后再次定位合并后的序列。