[发明专利]一种检测差异化RNA编辑位点的方法

说明书

本发明公开了一种检测差异化RNA编辑位点的方法。所述方法包括以下步骤：对一组包含两种及以上处理方式，或肿瘤与正常组织对照样本集进行高通量测序，分别获得DNA与RNA测序数据；通过对比DNA与RNA测序数据进行DNA/RNA联合突变检测，获得RNA编辑位点；对RNA候选编辑位点在在各样本集中的突变深度进行测量并组成数据集，并使用统计学手段评估每一个候选位点相对不同样本集的差异化编辑程度，从而筛选出具有统计学意义的差异化RNA编辑位点。使用本方法能以高灵敏度检出高置信度的差异化RNA编辑位点。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体地，本发明涉及一种差异化RNA编辑位点的检测方法。

背景技术

核糖核酸(RNA)编辑(editing)属于RNA的转录后修饰的一类，是指在RNA水平上所发生的一个或多个碱基序列的变化。通常来讲，生物界存在两类RNA编辑，分别是碱基替换编辑以及碱基插入或丢失编辑。这两种编辑方式的任何一种都能产生异于基因模板的转录本，从而能影响RNA序列与结构稳定性、可变剪切、以及编码蛋白质序列，从而对基因表达调控和基因产物的多样化发挥重要作用。目前研究最为深入的单碱基替换编辑主要由核苷酸脱氨基反应介导。在哺乳动物中，最常见的是腺苷脱氨酶ADAR家族催化的腺苷(adenosine)向肌苷(inosine)编辑；以及胞苷脱氨酶APOBEC家族催化的胞苷(cytidine)向尿苷(uridine)编辑。近期，由于高通量测序技术的发展和普及，为研究者在全转录组层面上研究RNA编辑位点提供了可能。

RNA编辑位点检测的一般性方法有两种。一是通过比对RNA高通量测序结果和同物种参考基因组，并通过过滤已知基因组层面单核苷酸多样性位点(SNP)从而获得RNA测序中异于已知序列的突变或编辑位点；其代表方法是SNPiR方法[4]，但由于检出噪声过大现已较少使用。另外一种方法是通过比对RNA高通量测序结果和同样本DNA高通量测序结果，并通过联合突变检测发现仅在RNA层面上发生的异于基因组序列的编辑位点，其代表方法是VaDiR方法(Neums等人)和专利CN105483210。这两种方法均能较为有效的检测RNA编辑位点。但是这些方法存在两个主要的不足之处：首先，这些方法不涉及分析具体实验条件或样本组别对RNA编辑位点的影响，也不能确定RNA编辑位点是否受到这些因素影响，所以检出的编辑位点不是差异化RNA编辑位点；其次，这些方法检测RNA编辑位点的灵敏度有待改进，由于DNA测序仍然存在测序深度不足问题，若仅仅通过对比DNA和RNA测序结果，对异质化程度较高的样本不能完全排除DNA模板水平上的突变导致的假阳性问题。

差异化RNA编辑位点(Differential Variants on RNA，DVR)是指通过对比不同实验条件或样本组别，发现的存在显著编辑程度差异的RNA单核苷酸位点。检测差异化RNA编辑位点能考察不同条件下或样本组别对RNA编辑产生的影响，对深入研究生物学RNA单个核苷酸编辑的功能有重要意义。目前代表性的检测差异化RNA编辑位点是Wang.J等人设计的rMATS-DVR方法，该方法通过对比两个RNA测序样本集，并采用统计学方法(如对数秩检验法等)检测出潜在的差异化RNA编辑位点。然而，该方法存在的主要缺陷是不涉及DNA/RNA联合突变检测，所以未能考虑到较低程度的基因组DNA水平上的突变导致的RNA转录本单核苷酸多样性。因此，在异质化程度较高的样本，如肿瘤细胞样本，使用该方法存在大量的假阳性结果问题。

本发明涉及一种准确的结合DNA与RNA联合突变检测手段(图1)，并通过统计学方法准确检测差异化RNA编辑位点的方法。该方法能有效解决上述现有方法的不足。其主要创新之处在于首次使用差异化RNA编辑位点分析链特异的DNA/RNA联合检测结果，该方法在显著提升差异化RNA编辑位点灵敏度的同时，大幅度提高了检出位点是RNA编辑位点的置信度。对同一数据集使用本方法对比过往方法，能明显观察到上述的优势。

发明内容

本发明目的在于提供一种检测差异化RNA编辑位点的方法。

在本发明的第一方面，提供了一种检测差异化RNA编辑位点的方法，包括步骤：