[發明專利]基于飛行時間質譜的多倍體檢測方法及系統

有效

• 申請號: 202011374801.6
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112458155B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 蔣馥蔓
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;深圳精科基因科技有限公司
• 主分類號: C12Q1/6858
• 分類號: C12Q1/6858;G16B20/30
• 代理公司: 廣州市諾豐知識產權代理事務所(普通合伙) 44714
• 代理人: 許飛

本發明公開了基于飛行時間質譜的多倍體檢測方法及系統，通過選取染色體上MAF為0.3～0.7的SNP位點并使用飛行時間質譜確定其對應峰高值，基于雜合位點最大堿基峰高值與次大堿基峰高值的比率值，計算得到樣本多倍體的風險。本發明的一些實例，操作簡便，快速、通量高，檢測成本更為低廉，同時具有良好的準確率。本發明的一些實例，不需要額外的參考，只需要單樣本即可確定檢測結果，避免了參考樣本難以獲得的不足。

技術領域

本發明涉及生物檢測領域，特別涉及多倍體的檢測及系統，具體涉及基于飛行時間質譜的多倍體檢測方法及系統。

背景技術

二倍體指體細胞中含有兩個染色體組的生物個體，多倍體是指體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。正常人是二倍性的，多倍體指某條或某幾條染色體含量變多，有3倍或者以上的遺傳物質，而多出的遺傳物質可能會導致機體功能異常、紊亂，遺傳異常，甚至無法存活。臨床上有一部分不明原因流產、胎停、反復流產等有可能是此原因引起，因此排查了常規原因外，建議進行多倍體檢測，或者有相關家族史的患者建議進行多倍體檢測。

目前，臨床上常規用于檢測多倍體的方法為作為金標準的核型檢測及特異性STR方法和比較基因組雜交(aCGH)方法。核型檢測是金標準，但是它依賴于細胞培養和顯微鏡觀察，而不是基于DNA物質直接去檢測DNA的變化情況，也存在因細胞培養失敗的情況及比較的耗費時間。特異性STR方法是以2-6個堿基對作為核心單位串聯重復形成的一類DNA序列，其重復單位和串聯重復次數變化構成了STR基因座的遺傳多態性。STR方法是設計熒光引物擴增特定的STR序列，然后進行毛細管電泳，可通過熒光峰值面積表示產物擴增的數量，計算等位基因劑量改變來診斷染色體數目的異常。STR方法涉及到的STR位點數量有限，且成本高，由于需要熒光引物及通量限制，該方法成本極難降下來。aCGH方法是給待檢樣本和對照樣本標記不同的熒光素，然后在一張芯片上進行共雜交以檢測待檢樣本基因組相對于對照樣本基因組的DNA拷貝數變化，可直觀表現出基因組DNA在整個染色體組的缺失或擴增。aCGH方法檢測步驟繁瑣，通量低，成本更高。

飛行時間質譜的檢測原理是用一定強度的激光照射樣品與基質形成的共結晶薄膜，基質從激光中吸收能量，樣品解吸附，基質-樣品之間發生電荷轉移使得樣品分子電離，電離的樣品在電場作用下加速飛過飛行管道，根據到達檢測器的飛行時間不同來加以區分檢測(離子的質量電荷比與其飛行時間成正比)，并可獲得樣品分子的相對分子質量。基于這一原理，人們開發出了基于飛行時間質譜的基因檢測方法，通過使用特定的引物擴增出待測基因，然后通過分子量的差異確定基因。未有文獻顯示飛行時間質譜可以用于多倍體的檢測。

開發出一種低成本、快捷的多倍檢測方法及系統，具有非常實際的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的至少一個不足，提供一種基于飛行時間質譜的多倍體檢測方法及系統。

本發明所采取的技術方案是：

本發明的第一個方面，提供：

非診斷目的的多倍體檢測方法，包括：

1)選取染色體上最小等位基因頻率MAF為0.3～0.7，優選為0.4～0.6，更佳為約0.5的SNP位點，并設計用于擴增其上下游序列的保守區的引物組；

2)使用所述引物組擴增樣本保守區序列，擴增產物進進一步處理后點樣上機，進行飛行時間質譜檢測；

3)獲取樣本每個SNP位點質譜儀讀出的對應峰高值，每個SNP位點都有對應的4個堿基峰高值；

4)確定樣本基因組雜合位點總數N：雜合位點的選出標準為4個堿基峰高值中有2個峰高值高于1，而另外2個堿基峰高的值小于1且接近0，N不低于5；

5)對樣本所選出的每個雜合位點，計算每個雜合位點最大堿基峰高值與次大堿基峰高值的比率值，統計樣本中雜合位點比率值大于1.5的個數n；