[发明专利]一种基于聚合酶链式反应产物测序序列分型的实现方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及等位基因分型技术，尤其涉及一种基于聚合酶链式反应产物测序序列分型(Polymerase Chain Reaction Seq uencing-basedTyping，PCR-SBT)的实现方法和系统。

背景技术

HLA(Human Leucocyte Antigen，人类白细胞抗原)是迄今为止发现的多态性最高的基因系统之一，是调控人体特异性免疫应答和决定疾病易感性个体差异的主要基因系统，HLA与同种异体器官移植的排斥反应密切相关。

目前国际标准的HLA分型技术为PCR-SSP(Polymerase ChainReaction Sequence-Specific Primers，序列特异引物聚合酶链式反应)，PCR-SSO(Polymerase Chain Reaction equence-SpecificOligonucleotide Probe Hybridization，聚合酶链式反应寡核苷酸探针杂交)和PCR-SBT(Polymerase Chain Reaction Sequencing-basedTyping，基于聚合酶链式反应产物测序序列分型)。

PCR-SSO的原理是设计HLA型别特异的寡核苷酸序列作为探针，把PCR产物标记，以PCR产物(待检测基因DNA)与探针杂交，通过检测荧光信号判断HLA基因型别。缺点是不能检测新的等位基因，分辨率不够高；检测信号是模拟信号。

PCR-SSP方法通过设计出一整套等位基因组特异性引物，借助PCR技术获得HLA型别特异的扩增产物，通过电泳直接分析带型决定HLA型别。其缺点是不易自动化；不能检测新的等位基因；试剂盒需不断升级；检测信号是模拟信号。

PCR-SBT的原理是用引物对HLA基因多态性的区域进行PCR扩增，然后对扩增产物进行DNA测序，在计算机辅助下确定HLA等位基因型别。对于基因结构的分析，SBT是比较直观、准确的方法。用PCR-SSP或PCR-SSO方法鉴别出新的等位基因，通常通过测序加以证实。

SBT技术中，利用扩增产物对DNA测序后，需要通过软件将测序所得结果与国际组织IMGT数据库(http://www.ebi.ac.uk/imgt/)中公布的HLA分型中的标准序列进行比对；通过比对得出样品序列与标准序列的匹配率；根据匹配率高低得出样品序列的分型结论。

但是，PCR-SBT方法的设备要求高，时间和费用的消耗大，现有技术进行大范围候选型别筛查检索时，速度慢，效率低。此外，人工辅助分型阶段，分型人员进行峰图查看时，序列无法同步和峰图对应，而且无法通过对峰图的调节来进行查看。同时，无法实现数据结果的备份和恢复，容易造成数据的丢失。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种基于聚合酶链式反应产物测序序列分型的实现方法和系统，特别是一种HLA基于聚合酶链式反应产物测序序列分型的实现方法和系统，可以提高分型速度和效率。

本发明提供一种基于聚合酶链式反应产物测序序列分型的实现方法，包括步骤：通过计算机程序根据测序结果判读杂合子位点和待分型碱基序列；将含有杂合子的待分型碱基序列比对到对应位点的分型数据库，识别待分型碱基序列和分型数据库的参考序列的联配位置关系；根据待分型碱基序列和分型数据库的参考序列的联配位置关系检索分型数据库中的等位基因型，根据定序策略获得分型数据库中的等位基因型的罚分值；根据分型数据库中的等位基因型的罚分值获得候选型别组合集。

进一步，根据所述待分型碱基序列和所述分型数据库的参考序列的联配位置关系检索所述分型数据库中的等位基因型的步骤包括：

从待分型碱基序列中取出变异碱基对应位置上的碱基符号，顺序排列，然后遍历预先建立的所述分型数据库中等位基因型中变异碱基的碱基符号形成的哈希数组，进行打分，获得各个等位基因型的罚分值。

根据本发明的方法的一个实施例，定序策略以DNA测序碱基质量为单位、按不同错配类型加权后的分值累加和作为罚分值。

根据本发明的分型方法的一个实施例，还包括步骤：将测序结果文件的峰图图形化显示输出，进行峰图形态缩放调节和/或序列峰图连动查看，以便于分型人员修改和/或确认分型结果。