[发明专利]一种同时检测甲基化和突变信息的方法及装置

说明书

一种同时检测甲基化和突变信息的方法及装置，该方法包括：甲基化检测步骤，包括将模板链分为XM模板链、F1R2模板链、F2R1模板链，如果XM模板链存在错配，则预测为突变，如果F2R1模板链存在C到T的错配，则预测为突变，如果F1R2模板链存在G到A的错配，则预测为突变；XM模板链和F1R2模板链的G到A突变，以及F2R1模板链的C到T突变用于校正甲基化中由于突变导致的误差；突变统计步骤，包括使用F1R2的甲基化频率或者F2R1的甲基化频率校正突变的频率，获得校正后的突变频率。本发明通过在突变检测之间进行甲基化检测，使得甲基化和突变检测的结果更加精确，并能实现一次检测获得多组学数据的目标。

技术领域

本发明涉及生物信息学领域，具体涉及一种同时检测甲基化和突变信息的方法及装置。

背景技术

DNA甲基化(DNA Methylation)为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。DNA甲基化是到目前为止研究最为深入的表观遗传调控机制之一。这种修饰是真核细胞内正常而普遍的修饰方式，但是基因表达受影响。甲基化修饰有多种方式，被修饰位点的碱基可以是腺嘌呤的N-6位、胞嘧啶的N-4位、鸟嘌呤的N-7位和胞嘧啶的C-5位，它们分别由不同的DNA甲基化酶催化。尽管修饰方式多种多样，但是绝大多数甲基化发生在基因的转座子区域以及基因区域上，相对来说，CpG岛的甲基化程度较低(10％)。研究表明，启动子区域的高甲基化导致抑癌基因失活是人类肿瘤所具有的共同特征之一。

2019年，有研究人员开发出了一种新型测序技术——TET辅助吡啶硼烷测序技术(TET-assisted pyridine borane sequencing，下文简称TAPS)。TAPS无需亚硫酸氢盐，可对目标序列直接进行DNA甲基化测序，是一种破坏性更小、效率更高的单碱基分辨率DNA甲基化测序方法。与BS(bisulfite sequencing，亚硫酸氢盐测序)相比，TAPS数据的处理速度不仅快了2倍，而且还能保留样本更多的原始信息，使得在DNA甲基化检测中，基因突变检测和结构变异检测变得更加容易。TAPS的覆盖范围更均匀，定位效率更高，可以生成更精确的测序数据。此外，TAPS测序成本仅为WGBS的一半。这意味着，相同投入下，TAPS可以获得两倍多的有效数据，有助于进行更高质量、更全面的基因分析。

然而，目前的TAPS技术和配套的检测软件astair主要针对全基因组的甲基化测序，不能针对特定癌种进行区域富集，并且其只能检测甲基化，不能检测突变，会导致甲基化状态识别可能受到突变的影响，精确度不够。

现有技术没有考虑到甲基化和突变共存的情况，比如一个C位点同时发生了C→T的突变和C→T的甲基化，则其甲基化和突变的检出频率均是单独计算，没有考虑联合的情况。

发明内容

根据第一方面，在一实施例中，提供一种同时检测甲基化和突变信息的方法，包括：

甲基化检测步骤，包括根据待测样本测序数据中的模板链是否包含XM标签，将模板链分为XM模板链、F1R2模板链、F2R1模板链，F表示正向模板链，F1R2表示由正向模板链复制和测序得到的数据，R表示反向模板链，F2R1表示由反向模板链复制和测序得到的数据，XM模板链和F1R2模板链用于统计C到T正链甲基化，XM模板链和F2R1模板链用于统计G到A负链甲基化；如果XM模板链存在错配，则预测为突变，如果F2R1模板链存在C到T的错配，则预测为突变，如果F1R2模板链存在G到A的错配，则预测为突变；XM模板链和F1R2模板链的G到A突变，以及F2R1模板链的C到T突变用于校正甲基化中由于突变导致的误差；

突变统计步骤，包括使用F1R2模板链的甲基化频率或者F2R1模板链的甲基化频率校正突变的频率，获得校正后的突变频率。

根据第二方面，在一实施例中，提供一种同时检测甲基化和突变信息的装置，包括：