一种检测基因组目的区域结构变异的方法技术

本发明专利技术提供了一种检测基因组目的区域结构变异的方法。本发明专利技术巧妙地将双末端文库构建技术、芯片杂交技术及高通量测序技术充分结合了在一起，从而可以较高灵敏度、高分辨率地对任何感兴趣的目的区域的结构变异进行检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物基因领域，尤其涉及。
技术介绍
基因组结构变异最早被定义为大于1Kb的基因组插入、缺失、倒置、转位等。随着对人类基因组测序的越来越常规化，基因组结构变异(structural variation, SV)和拷贝数目多样性(copy number variation CNV)的定义也被拓宽了(如，拓宽到> 50bp)。传统检测基因组结构变异的方法主要有两类一类是基于微阵列芯片杂交为基础的技术，如比较基因组杂交技术(aCGH)、单核苷酸多态性芯片技术(SNP microarrays) 0该法的原理是将两个不同的样本(对照样本和实验样本)分别用不同的荧光标记后，与微阵列芯片进行杂交。通过产生的荧光信号比值来推断两个样本基因组结构的差异。例如，只检测到一个样本信号，那么就可以很明显的推断在对照样本中插入相对于待测样本就是缺失。但利用该方法只能检测插入、缺失两种情况，而对于平衡性结构变异(如倒位、转位等)的检测不适用，而且不能具体定位到基因组上精确地位置。另外，对照样本的选择对该方法结果的影响也非常大，如果对照样本本身就存在着相应的变异那就不能检测出来。另一类是基于高通量测序的计算机分析方法。如配对双末端测序分析方法 (paired-end sequencing)，测序深度分析方法(read cbpth)、读长拆分比对方法(split read)，以拼接为基础的检测方法(assembly)等。这些方法都是基于高通量测序后，利用相应的计算机算法对数据进行分析。虽然检测基因组结构变异的方法有很多，这些方法都是以整个基因组为对象进行研究的。而只针对特定感兴趣基因组区域的结构变异进检测的方法目前还不存在。另外基因组结构变异在人类基因组上并不是均勻分布的，而是具有一定的集中性，如HLA (Human Leukocyte Antigen)区域的多态性就在人类基因组多态性中占有很大比例，因此研究一种可以只针对感兴趣的基因组区域进行结构变异检测的方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种可以只针对感兴趣的基因组区域进行结构变异检测的方法。—种检测基因组目的区域结构变异的方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤(1)提取目标基因组的DNA ；(2)将步骤(1)中的基因组DNA片段化至预期尺寸；(3)将步骤O)中片段化后的DNA根据所选取的不同高通量测序方法构建配对双末端文库；(4)将步骤C3)构建好的配对双末端文库与预先订制的目的区域的寡核苷酸探针探针芯片杂交，得到富集的目的区域配对双末端文库；(5)将步骤中富集的目的区域配对双末端文库进行高通量测序。(6)将步骤(5)的高通量测序结果进行生物信息学分析，预测目的区域的基因组结构变异情况。本专利技术巧妙地将双末端文库构建技术、芯片杂交技术及高通量测序技术充分结合了在一起，从而可以较高灵敏度、高分辨率地对任何感兴趣的目的区域的结构变异进行检测。作为本专利技术检测基因组目的区域结构变异的方法的优选实施方式，步骤O)中片段化后的DNA片段大小根据所需要的检测结构变异的精度而定。作为本专利技术检测基因组目的区域结构变异的方法的优选实施方式，步骤(3)构建配对双末端文库的构建方法由所选取的不同高通量测序方法而定。例如，如果所选取的高通量测序方法为Roche4M测序方法，则按照Roche4M提供的方法构建配对双末端文库；如果所选取的高通量测序方法为Illumina测序方法，则按照Illumina提供的相关方法构建配对双末端文库。配对双末端测序分析方法(paired-end sequencing)检测结构变异的原理是首先构建一个一定跨度范围的配对双末端文库，然后进行高通量测序，将测序得到的配对双末端序列(paired-end read)利用生物信息学分析方法与参考序列 (reference)进行比对，当配对双末端序列在参考序列上比对的结果与预期不一致时，则可以推测该位点存在结构变异，并可以根据比对的距离和方向判断出结构变异的类型。序列捕获技术(Seq-Cap技术)是通过针对目的区域设计一系列的寡核苷酸探针与全基因组DNA杂交对特定基因组区域进行富集的一种技术。这种策略一方面可以大大降低DNA测序成本，另一方面可以节省研究者的精力和时间从而只专注于感兴趣的目的区域。本专利技术检测基因组目的区域结构变异的方法(如图1所示)通过将以上两项技术巧妙地结合在一起后进行高通量测序，从而实现对感兴趣的基因组区域的结构变异的检测。附图说明图1为本专利技术检测基因组目的区域结构变异的方法的流程图；图2为本专利技术实施例1中，检测基因组目的区域结构变异的流程图；图3为本专利技术实施例1用DNA7500chip检测杂交后文库片段大小的检测结果图；图4为本专利技术实施例1通过对妨4测序结果对检测到的一个缺失位点进行PCR验证的电泳结果图。具体实施例方式为使本专利技术更加容易理解，下面将进一步阐述本专利技术的具体实施例。实施例1对人类HLA区域基因组结构多态性的检测(参见图2)1.从培养的HapMap计划北京汉族B淋巴细胞(GM18529)中提取基因组DNA。2.按 GS FLX Titanium 3Kb Span Paired End Library Preparation Method Manual构建3Kb基因组配对双末端文库(1)将基因组DNA用hydroshear (SC10, Cycle20)进行片段化，并用胶回收的方法回收3Kb的片段O) DNA片段末端修复。反应体系如下权利要求1. ，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤(1)提取目标基因组的DNA;(2)将步骤(1)中的基因组DNA片段化至预期尺寸；(3)将步骤O)中片段化后的DNA根据所选取的不同高通量测序方法构建配对双末端文库；(4)将步骤C3)构建好的配对双末端文库与预先订制的目的区域的寡核苷酸探针芯片杂交，得到富集的目的区域配对双末端文库；(5)将步骤中富集的目的区域配对双末端文库进行高通量测序。(6)将步骤(5)的高通量测序结果进行生物信息学分析，预测目的区域的基因组结构变异情况。全文摘要本专利技术提供了。本专利技术巧妙地将双末端文库构建技术、芯片杂交技术及高通量测序技术充分结合了在一起，从而可以较高灵敏度、高分辨率地对任何感兴趣的目的区域的结构变异进行检测。文档编号C12Q1/68GK102286632SQ20111027223公开日2011年12月21日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年9月14日专利技术者付永贵, 周思思, 徐安龙, 李 杰, 贺玲瑜 申请人:中山大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种检测基因组目的区域结构变异的方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：（１）提取目标基因组的ＤＮＡ；（２）将步骤（１）中的基因组ＤＮＡ片段化至预期尺寸；（３）将步骤（２）中片段化后的ＤＮＡ根据所选取的不同高通量测序方法构建配对双末端文库；（４）将步骤（３）构建好的配对双末端文库与预先订制的目的区域的寡核苷酸探针芯片杂交，得到富集的目的区域配对双末端文库；（５）将步骤（４）中富集的目的区域配对双末端文库进行高通量测序。（６）将步骤（５）的高通量测序结果进行生物信息学分析，预测目的区域的基因组结构变异情况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐安龙，付永贵，贺玲瑜，周思思，李杰，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：81