[发明专利]微生物高通量DNA测序数据的质量控制标准品和质量控制方法

说明书

本发明公开了微生物高通量DNA测序数据的质控标准品和质量控制方法。本发明的质控标准品是一段人工合成多核苷酸序列，核酸分子其大小为5Kb，分别由5个1Kb片段组成，这5个1Kb片段可以有A(5，5)种自由组合方式，采用重叠延伸PCR分子技术将其进行不同组合的连接。本发明的质量控制方法利用该质控标准品，能够实现对影响NGS检测结果的实验室管理、人员、检测实验和生物信息学分析等因素的质量控制，同时防止测序过程中因样本编号混淆带来的错误，提高测试的准确性，以更有效应用于利用高通量测序技术的各领域，能够有效的评估测序的稳定性和准确性，确保测序数据分析的可靠性。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，尤其涉及一种微生物高通量DNA测序数据的质控标准品和质量控制方法。

背景技术

高通量测序技术又称“下一代”测序(next-generation sequencing，NGS) 技术，可以一次性测定几十万甚至几百万条序列，是现今应用最广泛的测序技术。相对于传统的Sanger测序技术，高通量测序具有高速、高通量、低价格等优点。目前，高通量测序技术广泛应用于生物学研究、医学、环境、农业、食品安全等诸多领域，为在分子水平检测研究的整体状态提供了非常有力的工具。

高通量测序技术除了复杂的技术流程外，还具备的重要特点是实现测序数据的生物信息处理，通过信息分析将测序仪获得的原始数据转换成可以用于研究鉴定解读的核酸序列，因此测序数据的准确性，是否满足应用需求，这些均与不同基因测序平台和测序试剂在测序流程中可能存在内在偏好和“盲点”、测序技术的流程涉及到实验与数据处理中的多个方面、操作者的主观因素影响等因素密切相关，而当前高通量测序数据的质量参差不齐，结果分析的不确定性很大，成为影响下游数据分析的一个严重问题。

精准的测序结果是实现NGS检测应用价值的前提。目前国内甚至全球还没有建立统一规范化的NGS数据质控标准，因此，只有数据质量合格，才能保证后续数据分析的有效性和结果的可靠性。为确保基因测序的准确可靠，政府监管部门、基因检测企业和相关研究机构急需有关高通量测序基因序列的质控品，用于与基因序列相关的监管和质量控制。

现有的常规的质量控制品是从众所周知的样品(如大肠杆菌O157基因组)产生的DNA序列标准物质。但是，天然存在的样品作为控制的应用，可以表现出自身的变动，这是由于样品的单个碱基的突变。此外，这些常规的质量控制品在制备时，经常会导致不同的序列被引入样品序列中，由此在待测样品自身内产生噪音。

目前我国和世界上各实验室所用的NGS检测均为实验室自建试验，这意味着NGS检测在应用中具有非常大的灵活性，也意味着NGS检测应用具有较大的风险性和结果不确定性。这给NGS检测实验室的管理、人员培训和质量控制等(包括检测实验和生物信息学分析)带来巨大的压力。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新型的可组合的已知人工多核苷酸序列组成的质控品，添加到实际检测样品中一起进行高通量基因测序检测，通过质控标准品的测序质量不仅能够反应出实际样品的测序质量，而且能够利用不同样品添加不同的质控标准品实现对大规模平行样品的唯一性标识，将样品和测序结果进行有效的一一对应。

为了实现上述目的，本发明提供技术方案如下:

本发明首先提供了一种微生物高通量DNA测序数据的质控标准品，其为一段人工合成的多核苷酸序列，核酸分子其大小为5Kb，分别由5个1Kb 片段组成，这5个1Kb片段可以有A(5，5)种自由组合方式，采用重叠延伸PCR分子技术将其进行不同组合的连接。其中，每个1Kb片段由ACG 三个碱基组成。

本发明还提供了一种微生物高通量DNA测序数据的质量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、构建质控标准品；

S2、将构建好的具有一系列已知浓度和长度的不同序列的质控标准品加入样本中，均匀混合；