[發明專利]基于半導體測序的PKU致病基因突變檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 201711291142.8
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107974490B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 糜慶豐;朱鵬遠;黃銓飛;劉宇彬;王楊;周幸芝;劉情;劉麗菲
• 申請（專利權）人: 東莞博奧木華基因科技有限公司
• 主分類號: C12Q1/6858
• 分類號: C12Q1/6858;C40B50/06;C12M1/34
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明公開了一種基于半導體測序的PKU致病基因突變檢測方法及裝置。本發明通過構建本地突變數據庫，全面反映檢測范圍內可能存在的背景噪音，能有效區分突變的真假陽性，解決了半導體測序平臺固有的均聚堿基測序錯誤導致PKU檢測背景噪音大的問題，并且可以較好控制不同批次測序質量的影響，提高了檢測的準確性和穩定性，尤其適用于Proton平臺。

技術領域

本發明屬于生物信息學領域，具體涉及一種基于半導體測序的PKU致病基因突變檢測方法及裝置。

背景技術

苯丙酮尿癥(Phenylketonuria，PKU)是由于缺乏苯丙氨酸羥化酶(phenylalaninehydroxylase，PAH)所致的一種氨基酸代謝異常的疾病。PKU患兒出生時正常，通常3～6個月時開始出現癥狀，臨床表現通常為智力發育落后，發色由黑變黃，尿和汗液中排出較多苯乙酸，可有明顯鼠尿臭味。該病目前尚無有效的根治辦法，僅能通過食療減輕和控制患者的癥狀，因此，快速、準確的致病基因檢測、攜帶者的檢出及遺傳咨詢是預防本病的關鍵。

PKU屬于常染色體隱性遺傳病，根據不同病因，在分子水平上可將PKU分為苯丙氨酸羥化酶(phenylalanine hydroxylase，PAH)缺乏型PKU和四氫生物蝶呤(tetrahydrobiopterin，BH4)缺乏型PKU，其中PAH缺乏型PKU占了98％～99％，都是由于PAH基因發生突變，主要包括點突變以及重復/缺失突變；BH4缺乏型PKU則是由于PAH的輔助因子BH4缺乏造成，主要是由于6-丙酮酰四氫蝶呤合成酶(PTS)、鳥苷三磷酸環化水合酶(GCH1)、二氫生物蝶呤還原酶(QDPR)和蝶呤-4-甲醇胺脫水酶(PCBD1)這四個基因突變所致，此外，Sepiapterin還原酶(SPR)是屬于醛-酮還原酶的一組酶，催化BH4生物合成的最終步驟，其突變也會導致PKU。

常見的PKU檢測技術包括PCR及其衍生技術、短串聯重復序列技術(STR)以及基因測序技術；此三種方法相比，PCR及其衍生技術的可重復性及準確性均有不足，不能明確堿基變異的具體位置與形式，也不能區分基因的多態和突變位點；STR方法雖經濟快速，但其僅適用于STR可提供連鎖信息的家庭；而測序技術不僅能檢測出已知突變位點，還能發現新發突變位點。因此，將基因測序技術應用于PKU檢測更快捷，準確。

然而，當前半導體測序容易出現均聚堿基的測序錯誤，用于檢測PKU致病基因變異時會產生較大的背景噪音，此外，PKU致病基因文庫構建時必須要使用DMSO，其影響了PCR擴增的保真效率，從而加大了背景噪音，再者，基于半導體測序的PKU致病基因實際檢測中，不同批次質量不穩定，以上原因均使得PKU致病基因突變檢測準確率低，難以有效區分突變的假陰性。因此，開發一種準確率高的基于半導體測序的PKU致病基因突變檢測方法及裝置，非常有現實意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于半導體測序的PKU致病基因突變檢測方法及裝置。

本發明所采取的技術方案是：

基于半導體測序的苯丙酮尿癥致病基因突變檢測方法，包括如下步驟：

S1：針對苯丙酮尿癥致病基因構建用于半導體測序的擴增子文庫，將待測樣本的擴增子文庫上機測序，獲得測序序列；

S2：將測序序列與人類基因組參考序列進行序列比對，根據比對結果進行質控過濾；

S3：將質控過濾后的測序序列進行變異分析，獲取原始變異檢測結果；

S4：使用本地突變數據庫對待測樣本的原始變異檢測結果進行校正；

S5：對校正后的所有變異檢測結果進行格式轉換和變異注釋，并參照人群頻率數據庫進行過濾，確定最終突變檢測結果。