[发明专利]基于NGS-trio的单亲二倍体检测方法及应用

说明书

本发明涉及一种基于NGS‑trio的单亲二倍体检测方法及应用，属于生物信息学分析技术领域。该方法通过获取NGS‑trio测序数据，通过分析和判断，可直接推断先证者的染色体遗传来源，从而直接判断是否UPD(而不是通过LOH来间接推测UPD)，在不增加任何成本的前提下提高了诊断阳性率。且该方法还可以用于辅助判断大片段的杂合缺失，而根据突变位点的密度分辨率可以达到1Mbp，具有优异的检测性能。

技术领域

本发明涉及生物信息学分析技术领域，特别是涉及一种基于NGS-trio的单亲二倍体检测方法及应用。

背景技术

基因组印记(Genomic imprinting)，又称遗传印记，是通过生化途径，在一个基因或基因组域上标记其双亲来源信息的遗传学过程。这类基因称作印记基因，这类基因表达与否取决于它们所在染色体的来源(父系或母系)，以及在其来源的染色体上该基因是否发生沉默(沉默机制主要为甲基化)。有些印记基因只从母源染色体上表达，而有些则只从父源染色体上表达。

正常二倍体中，一对同源染色体分别来源于父本和母本，单亲二倍体(UniParental Disomy简称UPD)是指一对同源染色体(或染色体的部分区段)来源于同一个亲本，如果这些区段包含印记基因，则会导致基因表达紊乱。目前诊断UPD的方法为检测一对同源染色体的同一段区间的甲基化水平是否一致。

大部分情况下，UPD是由于减数分裂的时候两个同源染色体没有分离，从而产生染色体拷贝数异常的配子，相比较正常配子里是一个拷贝，异常的配子为2个或0个拷贝，进而产生拷贝数异常的合子(三体或单体)。最后通过三体拯救，如图1所示，即随机丢失一条染色体；或通过单体拯救，如图2所示，复制一份单体染色体来变回整倍体。其中三体拯救有1/3的概率会产生UPD，而单体拯救必定产生UPD。

对于单体拯救产生的UPD，由于会产生整个染色体的纯合，可以通过LOH(loss ofheterozygosity,杂合性丢失)间接检出进行推测；而对于三体拯救产生的UPD，虽然由于减数分裂时的重组偶尔也会产生局部LOH，但局部性的LOH的原因较多(如近亲结婚)，并不能100％确定UPD。

并且，对于常规技术中用于检测UPD的甲基化检测方法只能处理染色体局部的小片段，而且针对不同区域需要设计不同的实验，效率低速度慢，并不适用于全基因组范围的筛查；

而采用SNP芯片的方法又存在成本较高的缺陷，且其靶标探针为多态性位点，无法同时检测其他的致病微小突变(点突变、微小插入缺失等)；

全外显子测序是目前检测基因缺陷疾病最普遍的方法，可以检测致病性点突变、微小插入缺失、拷贝数变异等，是大多数此类患者的首选项目。但基于单个样本的测序数据，如CN110211630A所公开的，只能通过LOH间接推测UPD。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于NGS-trio的单亲二倍体检测方法，采用该方法，可直接推断先证者的染色体遗传来源，从而直接判断是否UPD(而不是通过LOH来间接推测UPD)，在不增加任何成本的前提下提高了诊断阳性率。

一种基于NGS-trio的单亲二倍体检测方法，包括以下步骤：

数据获取：获取同组trio样本的NGS测序数据；

突变位点筛选：分别选取每一个样本中符合预定条件的突变位点，定义为该样本的合格突变位点，被筛选去除的突变位点定位为该样本的不合格突变位点；

位点数据合并：将同组trio样本中所有样本的不合格突变位点取并集，获取并集中各不合格突变位点的染色体坐标，从每个样本的合格位点中剔除与上述不合格位点坐标一致的突变位点；再根据该组样本中剩余的合格突变位点，互相补充无突变位置处的基因分型为与参考序列一致的纯合位点；