[发明专利]无创产前基因检测分析软件

说明书

技术领域

本发明属于基因检测领域，特别是针对孕前胎儿染色体疾病检测的一种软件，具体涉及为一种无创产前基因检测分析软件。

背景技术

染色体病是染色体遗传病的简称。主要是因细胞中遗传物质的主要载体——染色体的数目或形态、结构异常引起的疾病。通常分为常染色体病和性染色体病两大类。常染色体病由常染色体异常引起，临床表现先天性智力低下、发育滞后及多发畸形。性染色体病由性染色体异常引起，临床表现性发育不全、智力低下、多发畸形等。在自然流产胎儿中有20～50％是由染色体异常所致；在新生活婴中染色体异常的发生率是0.5～1％。染色体病患者通常缺乏生活自理能力，部分患者在幼年即夭折，所以，染色体病已成为临床遗传学的主要研究内容之一。

目前为降低有染色体疾病胎儿的出生率，通常通过进行产前检测进行分析。常用的产前染色体疾病的检测方式有唐氏筛查，羊膜穿刺，绒毛检查和无创DNA检测等。

唐氏筛查通过化验孕妇的血液，检测母体血清中甲型胎儿蛋白和绒毛促性腺激素的浓度，并结合孕妇的预产期、年龄、体重和采血时的孕周等，计算生出唐氏儿的危险系数的检测方法。唐筛检查可筛检出60--70％的唐氏症患儿，准确率低。羊膜穿刺，绒毛检查检测准确率高于99％，但有一定流产风险。

而无创产前DNA检测只需抽取孕妇外周血，进行DNA检测就能得到是否换染色体疾病，无创且准确性高。而且随着高通量测序技术的发展，测序价格一再降低，DNA测序分析技术(DNA-seq)已经取代了旧有的Sanger测序技术，成为DNA研究方向中的常规手段。随着二代测序技术的发展，该技术已经被用于胎儿染色体倍型的检验(即无创产前基金检测)。但是对于这个新兴的技术，至今还没有统一的标准化分析流程的。而采用标准化的分析流程有利于无创产前基金检测分析技术的产业化。且目前的无创产前分析软件未考虑到人染色体GC分布不均的特性，鉴定结果常常会受到影响，导致软件的灵敏性偏低。此外，软件仅针对专业人员设计，未充分考虑软件的安装部署和简单易用性，使用前需要专业的生物信息人员进行部署，软件的安装技术要求高，只有专业人员才能使用，并且只能评估出13、18和21三条染色体的倍型信息。

针对现有的无创产检DNA检测结果分析软件安装困难，未考虑到人染色体GC分布不均的特性影响检测准确性，且只能分析13、18、21三条染色体倍型信息的问题，本发明提供一种无创产前基因检测分析软件。

发明内容

为了克服现有的无创产检DNA检测结果分析软件安装困难，且未考虑到人染色体GC分布不均的特性影响检测准确性，且只能分析13、18、21三条染色体倍型信息的问题，本发明的目的是提供一种能解决上述问题的无创产前基因检测分析软件。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种无创产前基因检测分析软件，包括数据质控模块、数据比对模块、无创产前分析模块、数据统计模块和报告生成模块，其特征在于，各模块依次连接传输数据，其中无创产前分析模块包括GC矫正模块。数据质控模块用于对孕妇外周血基因检测数据进行质控；无创产前分析模块用于对质控后的数据进行对比分析并转换格式；数据统计模块用于对GC分布情况进行矫正，并计算各染色体的Z值；数据统计模块用于对无创产前分析模块传输过来的Z值进行统计；报告生成模块将数据统计模块传输来的数据生成最终报告，使结果呈现出来。

进一步，所述数据质控模块通过fastx算法进行基因检测数据的质控。

进一步，所述数据比对模块通过bwa和samtools算法对质控模块传输的数据进行比对。

进一步，所述数据比对模块的测序数据比对使用的bwa算法，数据格式转换使用的samtools和picardtools算法。

进一步，所述无创产前分析模块包括GC矫正模块与Z值计算模块。

进一步，所述GC矫正模块使用公式为：RCGC＝RCrawⅹF，其中

进一步，Z值计算模块的计算公式为：chrN的

表1.公式中符号代表的含义

进一步，所述数据统计模块对每条染色体的Z值进行评估统计。

本发明还公开了无创产前基因检测分析软件的使用流程，具体为：

1)数据质控模块利用fastx算法对得到的基因检测数据进行质控；

2)数据比对模块利用bwa算法对数据质控模块传输的数据进行比对，后利用samtools和picardtools算法对数据格式进行转换；