[发明专利]确定待测核酸样本变异率的方法和系统

说明书

本发明提出了一种确定待测核酸样本变异率的方法。方法包括：对待检测核酸样本进行测序，以便获得测序结果；将所述测序结果与所述待测核酸样本的参考基因组序列进行比对，以便获得比对结果；基于匹配测序读段与所述建库片段平均长度，分别确定并校正结构变异、单核苷酸和/或小片段变异；将未匹配测序读段与其他物种基因组参考序列进行比对，并确定各其他物种来源与未知来源的测序读段比例；对所述未匹配测序读段进行拼接，并对所述拼接结果与所述待测核酸样本的参考基因组序列进行比对，以便确定外源变异，并基于所述拼接结果，确定可能的来源物种；将所述结构变异、所述单核苷酸和/或小片段变异、外源变异进行汇总，以便确定所述待测核酸样本的变异率。

技术领域

本发明涉及生物信息领域，具体地，本发明涉及确定待测核酸样本变异率的方法和系统、计算机可读存储介质以及电子设备。

背景技术

病毒往往具有稳定的结构、简单的基因组、广谱的侵染能力与高效的包装能力而成为广泛使用的工程化DNA转运表达载体。而利用病毒自身的免疫特性，研究者使用灭活、减毒或工程改造的病毒作为有效的疫苗。更进一步，利用病毒在扩增过程中裂解宿主细胞的生物特性，研究者将病毒工程改造为具有复制包装能力并特异性实现肿瘤杀伤作用的溶瘤病毒。随着病毒相关研究的逐渐深入，目前已有腺病毒、慢病毒、单纯疱疹病毒-1等多种病毒成为工程改造的对象，并有多种病毒产品应用于临床治疗。

虽然病毒作为工程载体具有上述优势，但病毒的致病能力与易于变异的特点也增加了安全上的风险。对于外源污染与自身变异的检测是改造与生产过程中的质量控制的重要内容。以腺病毒为例，FDA要求非复制型腺病毒中复制型腺病毒(RCA)水平小于1RCA/3e10VP。目前主要通过对特定区域进行PCR检测与一代测序的低通量方法对病毒样品中外源与变异片段进行检测，需要针对可能的变异类型对待测片段进行相应的引物设计，难以完全涵盖样品中所有的外源与变异片段，且受限于PCR反应特异性与长度限制，难以检测高同源性片段与长片段。深度测序技术通过随机片段化待测样品进行建库，可以高通量地检测样品中所有片段，涵盖了待测片段周围丰富的邻域信息，结合相关分析技术可以有效地检测病毒样品的外源与变异片段。

综上所述，病毒样品中外源与变异片段的检测是质量控制的重要内容，但目前传统的检测方法仍然存在低通量、不全面、难以检测高同源性片段与长片段的问题，发明人基于高通量的深度测序技术及相关分析技术，建立了从待测样品到分析报告的检测分析流程，有效全面地检测分析样品中外源污染与自身变异的情况。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

在工程病毒的改造与生产的质量控制中，为了检测外源污染与自身变异情况，发明人基于高通量的深度测序与相关分析技术，建立了从待测样品到分析报告的检测分析流程，有效全面地检测分析样品中外源污染与自身变异的情况。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种确定待测核酸样本变异率的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：(1)对待测核酸样本进行测序，以便获得测序结果，所述测序的最低有效深度为10～100，所述测序结果的数据量是基于参考基因组的长度、最低有效测序深度以及预定的可检出变异最低变异率确定的，所述测序结果由多个测序读段构成；(2)将所述测序结果与所述待测核酸样本的参考基因组序列进行比对，以便获得比对结果，所述比对结果包括匹配测序读段和未匹配测序读段，并基于所述匹配测序读段确定所述测序的建库片段平均长度；(3)基于所述匹配测序读段与所述建库片段平均长度，分别确定并校正结构变异、单核苷酸和/或小片段变异；(4)对所述未匹配测序读段进行拼接，并对所述拼接结果与所述待测核酸样本的参考基因组序列进行比对，以便确定外源变异；(5)将所述结构变异、所述单核苷酸和/或小片段变异、外源变异进行汇总，以便确定所述待测核酸样本的变异率。根据本发明的是实施例，所述待测核酸样本包括病毒基因组。根据本发明实施例的方法可有效全面地检测分析待测核酸样本中外源污染与自身变异的情况。

根据本发明的实施例，所述方法还可以进一步包括如下附加技术特征至少之一：