[发明专利]一种检测α-珠蛋白基因拷贝数变异的方法及装置

说明书

一种检测α‑珠蛋白基因拷贝数变异的方法及装置，该方法包括：一级检测步骤，包括根据待测样本测序数据的整体特征矩阵，预测待测样本是否存在α‑珠蛋白基因缺失；二级检测步骤，包括根据一级检测步骤的预测结果，分析得到待测样本的α‑珠蛋白基因拷贝数；三级检测步骤，包括根据二级检测步骤的预测结果，分析得到该样本α‑珠蛋白基因拷贝数变异的精确型别。本发明构建了用于识别α‑珠蛋白拷贝数变异的组合模型，使用高通量测序数据，能快速、准确地识别出包括三联体在内的α‑珠蛋白拷贝数变异型别。

技术领域

本发明涉及生物信息学领域，具体涉及一种检测α-珠蛋白基因拷贝数变异的方法及装置。

背景技术

地中海贫血是世界范围内最常见的人类遗传疾病之一，它是由于α-珠蛋白或β-珠蛋白基因发生拷贝数变异或单核苷酸突变，导致α-珠蛋白链或β-珠蛋白链合成减少或缺失，从而引起的溶血性贫血。据估计，世界上约有7％的人口携带该疾病的致病基因，地中海贫血最常见于地中海地区、南亚东部、印度次大陆和华南地区。其中最常见的是α-地中海贫血(简称α-地贫)，它主要是由位于16号染色体端粒区域(16p13.3)的一个或两个α-珠蛋白基因(HBA1和HBA2)缺失的结果。正常人拥有4拷贝的α-珠蛋白基因(通常写作αα/αα)，缺失1拷贝α-珠蛋白基因(剩余3拷贝)的个体为静止性α-地贫携带者(包括αα/-α^3.7和αα/-α^4.2两种型别)，缺失2拷贝α-珠蛋白基因为轻型α-地贫携带者(包括αα/--^SEA、-α^3.7/-α^3.7、-α^4.2/-α^4.2、-α³_.⁷/-α^4.2等型别)，缺失3拷贝为α-地贫中间型患者(或Hb-H病)(包括-α^3.7/--^SEA和-α^4.2/--^SEA两种型别)，缺失4拷贝则为重型α-地贫患者(或Hb-Barts胎儿水肿综合征)。Hb-Barts胎儿水肿综合征会导致胎儿水肿死亡。此外α-珠蛋白三联体(5拷贝)(包括αα/ααα^anti3.7和αα/ααα^anti4.2两种型别)合并β-珠蛋白基因突变可加重β-地中海贫血患者临床症状。因此，精确诊断α-珠蛋白拷贝数变异具有重要的临床意义。

目前检测α-地中海贫血常用方法包括血常规分析(HbA2含量、HbF含量、平均红细胞体积MCV、平均红细胞血红蛋白含量MCH和异常血红蛋白电泳)、跨越断裂点聚合酶链反应(gap-PCR)、反向点杂交(RDB)、荧光定量PCR(qPCR)、Sanger测序等。检测α-珠蛋白拷贝数变异的方法主要为gap-PCR。

随着高通量测序技术发展，越来越多的产品使用高通量测序平台对α-珠蛋白拷贝数变异进行检测。然而，目前尚无有效分析手段，对高通量测序数据中包括三联体在内的α-珠蛋白拷贝数变异复杂型别进行精确分型。

现有的检测方法包括：

1)gap-PCR或q-PCR检测；

2)高通量测序平台基于区域测序深度分析；

3)高通量测序平台基于跨越断点reads分析。

上述现有技术存在的缺陷包括：

Gap-PCR和qPCR进行α-珠蛋白拷贝数变异检测时，其通量低且检测型别有限。

现有的高通量测序平台检测产品尚无有效分析手段，对包括三联体在内的α-珠蛋白拷贝数变异复杂型别进行精确分型。

发明内容

根据第一方面，在一实施例中，提供一种检测α-珠蛋白基因拷贝数变异的方法，包括：

一级检测步骤，包括根据待测样本测序数据的整体特征矩阵，预测待测样本是否存在α-珠蛋白基因缺失；