[发明专利]一种用于检测内部串联重复的装置

说明书

本发明涉及一种用于检测ITD的装置，其包括测序数据获取模块、比对模块、区分模块、模式比对模块、真实ITD判断模块、以及输出模块。本发明的用于检测ITD的装置具有检测速度快、资源要求低、稳定性高的优点。

技术领域

本发明涉及基因检测领域，尤其涉及一种用于检测内部串联重复的装置及方法。

背景技术

Fms样酪氨酸激酶3(Fms-like tyrosine kinase3,FLT3)是III型受体酪氨酸激酶家族成员。内部串联重复(internal tandem duplication,ITD)是一类在临床上非常重要的染色体结构变异。已经证实在相当数量的急性髓细胞白血病(acute myeloid leukemia,AML)患者中，FLT3基因的外显子存在内部串联重复(Fms-like tyrosine kinase3-intenaltandem duplication,FLT3-ITD)。FLT3-ITD是AML的重要分子标志，精准的FLT3-ITD检测在AML的诊断及预后分层中起着重要作用。

传统上用于ITD的检测技术主要以实验室检查为诊断标准，包括从细胞形态学(Morphology，如骨髓涂片、骨髓活检，血涂片等)、免疫学(Immunology，如流式细胞仪)、细胞遗传学(Cytogenetics，如染色体核型)以及分子生物学(Molecular，如FISH、基因突变检测等)四个方面，即“MICM分型”。然而，相对较低的分辨率和通量限制了该种方法在复杂的预后分层的应用。

随着二代测序技术的发展，涌现了大量用于检测基因变异检测的算法，然而这些算法中能够用于ITD检测却不多。传统检测ITD的算法来源于INDEL(插入或缺失)的检测，如果检测的测序片段(read或reads)跨越ITD区域(存在内部串联重复并且其长度跨越了与参考基因组对应的突变区域)，传统的ITD检测可以准确检测。但是，传统算法存在五点缺陷：(1)read片段大小的限制；(2)ITD本身序列变长，导致INDEL假阳性、ITD假阴性；(3)比对信息利用太少；(4)断点附近，易错判为INDEL；(5)检测速度慢，资源要求高，需要将比对到参考基因组附近的多个read进行组装。

发明内容

本发明所要解决的技术问题

由于现有算法受到read长度的限制，比对过程需要对read组装，导致检测速度慢、资源要求高、出现假阴性检测等不足之处，同时由于组装序列均较短，对于重复序列的组装存在一定的不确定性。

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于检测ITD(特别是FLT3-ITD)的装置及方法，其具有检测速度快、资源要求低、稳定性高的优点。

与现有技术相比，本发明的装置及方法充分利用了PE测序下机reads的信息，由于FLT3-ITD主要发生在14号外显子区域，FLT3-ITD的长度一般在12～500bp，故而首先挑选出了14号外显子前后500bp的reads，大大减少了需要进行比对分析的reads个数及比对区域长度，提高了检测速度，减弱了资源要求，其次本发明的装置及方法减少了比对次数，只需要一次常规比对，而且不需要组装，提高了检测的稳定性。

即，本发明包括：

一种用于检测ITD的装置，其包括以下模块：

测序数据获取模块，用于获取测序数据；优选地，所述测序数据是采用双端测序(Paired-end Sequencing，PE测序)方法获得的测序数据；

比对模块：其与所述测序数据获取模块相连接，用于将获取的测序数据与参考序列进行比对，获取测序片段在基因中对应的位置；优选地，该模块可以利用bwa软件，查找测序片段在基因中对应的位置，并形成bam格式文件；优选地，该bam文件中，包括每条测序片段的描述信息(qname)，序列信息(seq)、比对位置(POS)，位标识(flag)，比对质量值(MAPQ),简要比对信息表达式(Cigar)，模板长度(Tlen)；