[發(fā)明專利]一種濾除DNase高通量測(cè)序數(shù)據(jù)中DNA堿基傾向性偏差的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610865814.0
• 申請(qǐng)日: 2016-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN106650313A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮偉興;賀波;宋艷霞;徐斯文;趙森;陳多嬌;劉歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F19/22
• 分類號(hào): G06F19/22;C12Q1/68
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于分子生物信息檢測(cè)與分析領(lǐng)域，具體涉及一種有效提高DNase高通量測(cè)序數(shù)據(jù)的檢測(cè)信息準(zhǔn)確性的濾除DNase高通量測(cè)序數(shù)據(jù)中DNA堿基傾向性偏差的方法。本發(fā)明包括：(1)DNase?Seq實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)酶切位點(diǎn)區(qū)域DNA堿基獲取；(2)DNase?Seq實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)DNA堿基傾向性獲取；(3)DNA堿基傾向性去除。通過所發(fā)明的方法可以精確地濾除DNase高通量測(cè)序數(shù)據(jù)中含有的DNA堿基傾向性偏差，以生成更加準(zhǔn)確的DNase?Seq測(cè)序結(jié)果，從而為后續(xù)更高層次的應(yīng)用分析提供數(shù)據(jù)保障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分子生物信息檢測(cè)與分析領(lǐng)域，具體涉及一種有效提高DNase高通量測(cè)序數(shù)據(jù)的檢測(cè)信息準(zhǔn)確性的濾除DNase高通量測(cè)序數(shù)據(jù)中DNA堿基傾向性偏差的方法。

背景技術(shù)

目前，DNA蛋白結(jié)合位點(diǎn)的檢測(cè)主要采用染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)(ChromatinImmunoprecipitation，ChIP)。而將ChIP實(shí)驗(yàn)結(jié)果與高通量測(cè)序技術(shù)相結(jié)合的ChIP-Seq技術(shù)，則能有效地在全基因組范圍內(nèi)檢測(cè)目的功能蛋白在DNA上的結(jié)合位點(diǎn)。ChIP-Seq的原理是：首先通過染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)(ChIP)利用與目的蛋白特異性結(jié)合的酶來富集結(jié)合有目的蛋白的DNA片段，并對(duì)其進(jìn)行純化與文庫構(gòu)建。然后對(duì)富集得到的DNA片段進(jìn)行高通量測(cè)序，再將測(cè)序獲得的數(shù)百萬條讀數(shù)序列精確定位到基因組上，從而獲得全基因組范圍內(nèi)結(jié)合有目的蛋白的DNA區(qū)段信息，進(jìn)而通過各種分析算法得到目的蛋白DNA結(jié)合位點(diǎn)。

然而，ChIP-Seq技術(shù)也有諸多不足之處，首先是富集目的蛋白的結(jié)合酶具有特異性，從而導(dǎo)致某些蛋白因找不到合適的特異結(jié)合酶而無法進(jìn)行檢測(cè)；其次，一次實(shí)驗(yàn)只能檢測(cè)一種蛋白，耗時(shí)耗力，成本高，無法大規(guī)模使用；第三，更為重要的是，由于實(shí)驗(yàn)獲取的與目的蛋白結(jié)合的DNA片段較長(zhǎng)，測(cè)序時(shí)只能對(duì)其兩端進(jìn)行部分測(cè)序，由于測(cè)序區(qū)域并不是結(jié)合位點(diǎn)本身，因此，ChIP-Seq技術(shù)對(duì)DNA蛋白結(jié)合位點(diǎn)的檢測(cè)分辨率無法達(dá)到單堿基。

針對(duì)上述問題，近幾年產(chǎn)生了一種新的DNA蛋白結(jié)合位點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)--基于DNase高通測(cè)序信息的DNA蛋白結(jié)合位點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)，即DNase-Seq技術(shù)。DNase-Seq的原理是：首先利用DNase核酸剪切酶對(duì)DNA進(jìn)行酶切處理。則沒有DNA蛋白結(jié)合的DNA區(qū)域?qū)⒈籇Nase核酸剪切酶隨機(jī)地切斷，而有DNA蛋白結(jié)合的DNA區(qū)域由于受到結(jié)合蛋白的阻礙特異性不被切斷。隨后，對(duì)酶切處理過的DNA片段進(jìn)行純化與文庫構(gòu)建，再進(jìn)行測(cè)序，從而獲得全基因組范圍內(nèi)DNase核酸剪切酶的酶切信息。在酶切信息中，蛋白結(jié)合位點(diǎn)處的酶切信息將特異性減弱，就像在DNA上留下一個(gè)個(gè)足跡一樣，從而可以精確鑒定DNA結(jié)合蛋白在DNA分子上的結(jié)合位點(diǎn)。

與ChIP-Seq技術(shù)相比，DNase-Seq技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)非常突出。首先，由于不具有特異性，DNase-Seq可一次性在全基因組范圍內(nèi)同時(shí)檢測(cè)多種DNA蛋白的結(jié)合位點(diǎn)；其次，由于一次性檢測(cè)多種DNA蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，DNase-Seq大幅提高了檢測(cè)效率并降低了檢測(cè)成本，使大規(guī)模進(jìn)行DNA蛋白結(jié)合位點(diǎn)檢測(cè)成為可能；第三，更為重要的是，由于測(cè)序起始位置就是酶切位置，DNase-Seq對(duì)DNA蛋白結(jié)合位點(diǎn)的檢測(cè)分辨率可達(dá)單堿基。

然而，近期發(fā)現(xiàn)DNase核酸剪切酶在切割DNA時(shí)存在一定的DNA堿基傾向性，這將對(duì)DNA蛋白結(jié)合位點(diǎn)的識(shí)別產(chǎn)生不利的影響。如何去除該傾向性已成為基于DNase-Seq的DNA蛋白結(jié)合位點(diǎn)識(shí)別的一個(gè)關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種濾除DNase高通量測(cè)序數(shù)據(jù)中DNA堿基傾向性偏差的方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

(1)DNase-Seq實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)酶切位點(diǎn)區(qū)域DNA堿基獲取

依據(jù)DNase-Seq實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在基因組中的位置，提取每一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)酶切位點(diǎn)附近區(qū)域的DNA堿基。本發(fā)明選用酶切位點(diǎn)附近6個(gè)位點(diǎn)的堿基，即以酶切位點(diǎn)為中心，左右各取3個(gè)堿基。