[发明专利]识别核酸中的碱基的方法和系统

说明书

本发明公开了一种识别核酸中的碱基的方法、一种计算机可读存储介质、一种计算机程序产品和一种系统。所称的识别核酸中的碱基的方法包括将对应于模板的亮斑集合中的每个亮斑的坐标映射到待检图像上，确定待检图像上相应坐标的位置；确定待检图像上相应坐标的位置的信号的强度，该强度为矫正后的强度；以及比较待检图像上相应坐标的位置的信号的强度与第一预设值的大小，基于比较结果判断该位置对应的碱基类型，实现碱基识别。该方法能够快速且准确地识别碱基，实现模板的至少一部分序列的核苷酸/碱基的次序的测定。

技术领域

本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种识别核酸中的碱基的方法、一种计算机可读存储介质、一种计算机程序产品和一种系统。

背景技术

在相关技术中，所称的测序一般指测定生物聚合物，包括测定核酸例如DNA和RNA等的一级结构或序列，包括测定给定的核酸片段的核苷酸碱基(腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胸腺嘧啶T/尿嘧啶U和胞嘧啶C)的次序的过程。该类方法通常包括识别核酸中的一个或多个位置上的碱基即进行碱基识别(basecalling)，来测定该核酸的序列。

核苷酸/碱基结合到待测核酸分子(模板)的特定位置对应的信号和/或信号强度的变化可以指示该核酸分子上该位置的碱基类型，例如，可利用标记不同荧光分子来识别不同的碱基。所称的核苷酸/碱基结合到待测核酸分子的特定位置，也称为核苷酸/碱基掺入到待测核酸分子或者碱基延伸，例如可通过聚合、连接和杂交等方式来实现。

具体地，在利用光学成像系统多次对碱基延伸的信号进行图像采集、并基于处理该些图像实现核酸测序的平台上，由于光学效应、空间效应和/或化学反应如色差(chromatic aberration)、串色(crosstalk)和/或相位失相(phasing)等对图像采集、定位和/或信号强度的影响，常使得难以基于图像处理准确地识别碱基。

因此，如何处理包括关联多次不同时间点所采集的图像的信息，以有效且准确地判定该模板的至少一部分的核苷酸/碱基类型和次序，是期望得到解决或改善的问题。

发明内容

本发明实施方式旨在至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一或者至少提供一种有用的手段。为此，本发明实施方式提供一种识别核酸中的一个或多个碱基的方法、一种计算机可读存储介质、一种计算机程序产品和一种系统。

本发明实施方式的一种识别核酸中的一个或多个碱基的方法，该方法通过检测获自测序的图像，包括：将对应于模板的亮斑集合中的每个亮斑的坐标映射到待检图像上，确定待检图像上相应坐标的位置；确定待检图像上相应坐标的位置的信号的强度，该强度为矫正后的强度；以及比较待检图像上相应坐标的位置的信号的强度与第一预设值的大小，基于比较结果判断该位置对应的碱基类型，实现碱基识别。

所称的对应于模板的亮斑集合基于一组图像构建获得，所称的一组图像中的每个图像均包含多个亮斑；所称的一组图像和待检图像均来自测序且对应一个相同的视野；所称的一组图像来自至少一轮测序；至少一部分所称的信号在一组图像上表现为至少一部分所称的亮斑。

本发明其它实施方式涉及与上述实施方式中的方法有关的计算机可读介质、计算机产品、计算机程序产品和系统。

例如，本发明实施方式的一种计算机可读存储介质，用于存储供计算机执行的程序，执行该程序包括完成上述任一实施方式中的识别核酸中的碱基的方法。

本发明实施方式的一种计算机产品，包括上述任一实施方式中的计算机可读存储介质。

本发明实施方式的一种系统，包括上述任一实施方式中的计算机产品；和，一个或多个处理器，用于执行存储于所称的计算机可读存储介质中的程序。执行所称的程序包括完成上述任一实施方式中的碱基识别方法。

本发明实施方式的一种计算机程序产品，包括实现识别核酸中的一个或多个碱基的指令，该指令在该计算机执行所称的程序时，使计算机执行上述任一实施方式中的碱基识别方法。