[發明專利]一種染色體變異檢測裝置

有效

• 申請號: 201610991671.8
• 申請日: 2016-11-10
• 公開（公告）號: CN108073790B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 劉卉;侯光遠;郭璟;王秀莉;魏少華;玄兆伶;李大為;梁峻彬;陳重建
• 申請（專利權）人: 安諾優達基因科技（北京）有限公司;浙江安諾優達生物科技有限公司;安諾優達(義烏)醫學檢驗有限公司
• 主分類號: G16B20/20
• 分類號: G16B20/20
• 代理公司: 北京彩和律師事務所 11688
• 代理人: 閆桑田

本發明涉及一種染色體變異檢測裝置，該染色體變異檢測裝置通過將目標區域捕獲測序數據轉化為低深度全基因組測序數據，從而基于捕獲測序數據實現低深度全基因組檢測的功能。本發明的染色體變異檢測裝置包括數據獲取模塊、窗口劃分模塊、數據轉換模塊、數據矯正模塊、以及染色體變異判定模塊。

技術領域

本發明涉及全基因組檢測領域，尤其涉及一種將目標區域捕獲測序數據轉換為低深度的全基因組測序數據，并能用于全基因組相關檢測的數據轉換處理裝置及方法。

背景技術

通過基于全基因組或者全外顯子測序的染色體拷貝數變異(copy numbervariant，CNV)檢測，能夠獲得染色體異常的信息。上述檢測中，通過對整個基因組或者全部的外顯子區域測序，利用callCNV的方法來獲取整個染色體的CNV信息，以此推斷是否存在染色體變異。因此，這種方法產出的測序數據量非常大(其中包含大量無法利用的數據)，實驗和分析過程的各項成本也比較高。

另一方面，捕獲測序是通過預先設計好的探針，對基因組上的目標區域DNA片段進行抓取，并對抓取到的DNA片段進行測序。捕獲測序具有低成本、高效率的特點。但是，捕獲測序中，只有40％-60％左右的數據(其反映了有外顯子覆蓋的目標區域的信息)被利用。

發明內容

本發明人發現，捕獲測序中未被利用的數據并非毫無意義，其反映了染色體上非目標區域的信息，如在測序數據處理過程中將其轉化為低深度全基因組測序可利用的形式，則可以基于捕獲測序數據實現低深度全基因組檢測的功能。

因此，本發明的目的在于提供一種能夠基于捕獲測序數據實現低深度全基因組檢測的功能的染色體變異檢測裝置。

為了實現上述目的，本發明提供：

1.一種染色體變異檢測裝置，其包含下述模塊：

數據獲取模塊，用于獲取目標區域捕獲測序數據；

窗口劃分模塊：其與所述數據獲取模塊相連接，用于針對不同的參考基因組，按照用戶給定的窗口長度對參考基因組序列劃分窗口，生成各個窗口對應的GC含量以及匹配率(mappability)；

數據轉換模塊：其與所述窗口劃分模塊相連接，用于將目標區域捕獲測序數據轉換成近似于低深度全基因組測序數據；

數據矯正模塊：其與所述非目標區域覆蓋深度值計算模塊相連接，用于利用劃分窗口后計算得到的GC值以及匹配率值，分別進行LOESS矯正；該矯正能夠減少因芯片不同區域捕獲情況不同造成的差異，從而降低數據的波動性；

染色體變異判定模塊：其與所述數據矯正模塊相連接，用于判定是否存在染色體變異。染色體變異判定模塊例如利用現有的拷貝數變異檢測R包(DNAcopy)將矯正后的數據按染色體以及DOC值進行劃分，同一個染色體上位置相鄰且DOC值相近的區域劃分到一起，這個劃分過程具體實現算法是循環二元分割算法(Circular binary segmentation，CBS)，從而實現將平均DOC值不同的區域區分開，再利用現有的隱馬爾科夫算法(HMM)給這些劃分后得到的DOC值進行定性判斷，從而確定哪些染色體片段是變異的，哪些是正常的。

2.根據項1所述的染色體變異檢測裝置，其中，所述數據轉換模塊包括下述子模塊：

目標區域識別子模塊，其與所述窗口劃分模塊相連接，用于對目標區域的reads進行標記(例如，可以利用現有的工具MACS 1.4)，并去除測試樣本和參考基因組中被標記的目標區域(peaks)(可利用例如現有的工具bedtools)；

數據轉換核心子模塊，其與所述目標區域識別子模塊相連接，用于計算非補償深度覆蓋度值(uncompensated DOC)及補償DOC值(compensated DOC)，