[發明專利]基于低深度測序的鑒定樣本同一性的方法

在審

• 申請號: 202110723066.3
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113450871A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 陳樣宜;劉燕霞;黃楷勝;劉遠如;焦偉剛
• 申請（專利權）人: 廣東博奧醫學檢驗所有限公司
• 主分類號: G16B20/20
• 分類號: G16B20/20;G16B20/30
• 代理公司: 東莞眾業知識產權代理事務所(普通合伙) 44371
• 代理人: 何恒韜

本發明通過利用兩個樣本之間存在一定的人群高頻雜合位點同時被一條reads覆蓋的特點，公開了一種基于低深度測序的鑒定樣本同一性的方法，包括如下步驟：S1、序列比對；S2、序列過濾；S3、選擇人群高頻雜合的SNP位點數據集；S4、獲取cdSNP位點列表；S5、統計樣本間的CR值；S6、樣本同一性分析，得出結論。本發明無需改變實驗方案、無需增加測序量，僅需分析低深度全基因組測序原始數據文件，即可鑒定樣本同一性，具有檢測成本低，分析時間短且可用于利用孕婦外周血即可進行無創胎兒親子鑒定的優點。

技術領域

本發明涉及產前診斷分子遺傳學檢測技術領域，特別涉及一種基于低深度測序的鑒定樣本同一性的方法。

背景技術

目前法醫學識別人類DNA樣本的同一性如個體識別和親子鑒定領域的方法，主要是以分析特定短串聯重復序列(short tandem repeat，STR)為生物標志物的比對分析方法，伴隨基因芯片技術和新一代高通量基因檢測技術的發展，以單核苷酸多態性(singlenucleotide polymorphism，SNP)為生物標志物的比對分析方法在這方面應用中開始嶄露頭角。

STR又稱為微衛星DNA(micro satellite DNA)，是一類廣泛存在于人類基因組中的DNA多態性基因座。它們一般由2-6個堿基構成一個核心序列，核心序列串聯重復排列，由核心序列重復數目的變化產生長度多態性。對于一個特定的個體，染色體上某個特定位置的重復序列的重復次數是固定的，而對于不同的個體在同一位置處的重復次數可能不同，這就構成了人群中這些重復序列的多態性。由于人類基因組中這種重復序列非常多，通過對這種多態性的檢測，就可以明確區分個體與個體的不同。因其具有髙靈敏度和高度鑒別能力的特點，以及易于標準化、自動分型的優勢，廣泛應用于法醫學個體識別和親子鑒定等領域。

對于親子鑒定而言，該方法需要對“孩子”，“父親”，“母親”三者分別進行取樣，根據他們的STR檢測結果進行比對，是否符合遺傳特征，來判斷父母與子女之間是否是親子關系。其中的“孩子”需要是獨立的個體才能準確取樣，故對無創胎兒親子鑒定存在一定的缺陷。

SNP主要是指在基因組水平上由單個核苷酸的變異所引起的DNA序列多態性。它是人類可遺傳的變異中最常見的一種。占所有已知多態性的90％以上。SNP在人類基因組中廣泛存在，平均每500-1000個堿基對中就有1個，估計其總數可達300萬個甚至更多。通過選擇特定的SNP位點作為標記物進行芯片或高深度測序的方法，可以穩定準確的應用于識別個體和進行親緣性鑒定，甚至可以分析低比例混合樣本的污染樣本，還可用于利用孕婦外周血即可進行無創胎兒親子鑒定。但這類技術主要以特定SNP位點的精確分型做比對，存在檢測成本高，分析時間長的問題。

利用STR和SNP技術鑒定樣本的同一性一般只能針對存留的樣本和新獲取的樣本，通過特定位點的分型比對，從而分析實驗室當時備份的樣本是否與待查樣本具有同一性，然而對已經片段化的高通量測序DNA文庫及其備份的數據，由于特定位點的覆蓋度不足或庫容不夠，不能獲得準確的分型，因而缺乏有效的分析手段。目前產前篩查與診斷領域中，NIPT和CNV-seq是廣泛應用的低深度全基因組測序技術的檢測項目，產前診斷樣本的同一性一般要求采用STR和SNP方法進行分析，增加了檢測步驟和運行成本，且不能用于檢測流程的質控和對最原始結果的回溯。

隨著越來越多的基于高通量測序的分子檢測項目在臨床實驗室開展，實驗室的檢測數據回溯性分析存在三大難題：1.實驗過程不可回溯，污染或混淆往往發生在實驗進行中的無意識操作失誤。2.混合污染樣本，從源頭就發生污染，或者檢測過程中混樣，等后來發現結果有問題，無法被實驗室重復而導致嚴重質量事故。3.留存樣本不足于重復實驗導致無法回溯，如降解樣本或者血漿不足樣本；時間過長或者儲存問題導致DNA降解；由于血漿游離DNA片段太短，有效庫容不足導致STR和SNP分析方法不能獲得足夠的信息。

發明內容