[發明專利]一種同時檢測DNA甲基化和基因組變異的方法、裝置和存儲介質

有效

• 申請號: 202011598472.3
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112634984B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 劉濤;崔添毓;方歡;李敏;管彥芳;楊玲;易鑫
• 申請（專利權）人: 北京吉因加醫學檢驗實驗室有限公司
• 主分類號: G16B20/10
• 分類號: G16B20/10;G16B20/20;G16B20/30;G16B20/50;G16B30/10;C12Q1/6869
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 彭家恩;彭愿潔

本申請公開了一種同時檢測DNA甲基化和基因組變異的方法、裝置和存儲介質，所述方法包括：甲基化位點修復步驟：根據待測樣本的DNA甲基化信息，修復甲基化位點為原來的C堿基或者G堿基，獲得修復后的待測樣本測序數據；變異檢測步驟：將修復后的待測樣本測序數據作為變異檢測的輸入樣本，對待測樣本進行突變檢測，獲得待測樣本的基因組變異信息。本申請同時檢測DNA甲基化和基因組變異的方法，通過對待測樣本的DNA文庫進行一次測序，可以同時得到待測樣本的DNA甲基化信息和基因組變異信息，不僅縮短了基因組變異檢測的周期，同時也避免了DNA甲基化導致的假陽性突變的檢出，提高了基因組變異檢測的精度。

技術領域

本申請涉及基因突變檢測領域，具體涉及一種同時檢測DNA甲基化和基因組變異的方法、裝置和存儲介質。

背景技術

DNA甲基化(DNAMethylation)為DNA化學修飾的一種形式，能夠在不改變DNA序列的前提下，改變遺傳表現。DNA甲基化是到目前為止研究最為深入的表觀遺傳調控機制之一。這種修飾是真核細胞內正常而普遍的修飾方式，但是基因表達受影響。甲基化修飾有多種方式，被修飾位點的堿基可以是腺嘌呤的N-6位、胞嘧啶的N-4位、鳥嘌呤的N-7位和胞嘧啶的C-5位，它們分別由不同的DNA甲基化酶催化。盡管修飾方式多種多樣，但是絕大多數甲基化發生在基因的轉座子區域以及基因區域上，相對來說，CpG島的甲基化程度較低(10％)。研究表明啟動子區域的高甲基化導致抑癌基因失活是人類腫瘤所具有的共同特征之一。

重亞硫酸鹽測序(以下簡稱BS)是比較成熟的一種檢測DNA甲基化的方式。重亞硫酸鹽使DNA中未發生甲基化的C脫氨基轉變為U，而甲基化的C保持不變，進行PCR擴增時，U全部轉化為T。最后，對PCR產物進行測序，并和參考基因組進行比對，判斷CpG位置是否發生甲基化修飾。這種方法是一種可靠性和精確度都很高的方法，能明確目的片段中每一個CpG位點的甲基化狀態。

但是這種測序方式的缺陷也很明顯，在建庫的過程中引入的重亞硫酸鹽會打斷DNA片段，導致樣本的損失。因此，使用BS檢測DNA甲基化消耗的資源比較多，至少需要測序10個克隆以上才能獲得可靠數據，過程較為繁瑣、昂貴。另外，BS得到的數據也會有很明顯的堿基不平衡現象，正常測序每種堿基的含量大約為：G/C 20％；A/T 30％，而BS數據堿基含量為：G 20％；C～0；A 30％；T 50％。

TET輔助吡啶硼烷測序技術(TET-assistedpyridine borane sequencing)，簡稱TAPS，無需亞硫酸氫鹽，利用TET將5mC和5hmC氧化為5caC，隨后吡啶硼烷將5caC還原為二氫尿嘧啶(dihydrouracil,DHU)，而后的PCR再將DHU轉化為胸腺嘧啶，可對目標序列直接進行DNA甲基化測序，是一種破壞性更小、效率更高的單堿基分辨率DNA甲基化測序方法。

然而，現有測序技術中，若要在檢測DNA甲基化的同時檢測出基因組變異信息，需要兩份樣本分別進行實驗和測序分析，成本高，周期長。

如何提高獲取樣本的DNA甲基化信息和突變信息的效率是基因組變異檢測的難點。

發明內容

本申請的目的是提供一種同時檢測DNA甲基化和基因組變異的方法、裝置和存儲介質，以提高獲取DNA甲基化信息和突變信息的效率。

為了實現上述目的，本申請采用了以下技術方案：

本申請的第一方面公開了一種同時檢測DNA甲基化和基因組變異的方法，包括：

甲基化位點修復步驟：根據待測樣本的DNA甲基化信息，修復甲基化位點為原來的C堿基或者G堿基，獲得修復后的待測樣本測序數據；

變異檢測步驟：將修復后的待測樣本測序數據作為變異檢測的輸入樣本，對待測樣本進行突變檢測，獲得待測樣本的基因組變異信息。