[发明专利]一种自动化判定结核分枝杆菌基因突变的方法

说明书

本申请涉及一种自动化判定结核分枝杆菌基因突变的方法，其包括首先截取各PCR曲线扩增段的曲线特征，然后通过对其自身求卷积来放大它们之间的差异，以纵坐标最小的曲线为基准进行归一化，且通过最小二乘法计算各曲线的平均斜率。然后选定平均斜率最大的曲线作为阴性对照曲线，以0值曲线作为阳性对照曲线，对于其它各条曲线而言，则分别计算该条曲线与阴性对照曲线以及阳性对照曲线之间的差异，并由此得到该条曲线的阴性概率和阳性概率。如果阳性概率大于阴性概率，则判定该曲线为阳性。本申请的有益效果在于阴性模型和阳性模型均无需外部输入，仅仅识别阴性曲线的扩增期，并截取其它曲线在同一时期的曲线即可，可实现自动化判定结核分枝杆菌基因突变。

技术领域

本申请涉及生物技术领域，具体来说，涉及一种自动化判定结核分枝杆菌基因突变的方法。

背景技术

结核病是由结核分枝杆菌侵入人体后引起的一种具有强烈传染性的慢性消耗性疾病，其发病率高，危害性极大，是全世界感染性疾病中的第二大杀手。WHO已将结核病作为重点控制的传热疾病之一，并与1995年起将每年的3月24日定为“世界防治结核病日”，以提醒公众关注结核病。

聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术发明至今取得了不断发展，近年来出现的实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR)技术实现了PCR从定性到定量的飞跃，它以其特异性强、灵敏度高、重复性好、定量准确、速度快、全封闭反应等优点成为了分子生物学研究中的重要工具。

近年来，由于抗生素类药物的滥用和不合理的治疗方案，导致结核分枝杆菌基因发生突变。目前关于结核分枝杆菌基因突变通常采用样本对比的方法进行检测，在检测过程中，如何判断结核分枝杆菌基因是否发生突变一直是困扰结核病诊断自动化的一个难题。判定结核分枝杆菌基因是否发生突变时需要医生或者检验人员有一定的经验，自动化设备很难进行正确判定。

具体来说，参考图1，在采用样本对比法检测结核分枝杆菌基因突变过程中，通常会得到包括至少3条曲线的检测样品的PCR图谱，其中荧光幅值最高的曲线，通常可直接判定为阴性。阳性的判定方法是与阴性曲线对比，人为经验上判断其为阳性的概率。一般来说，存在一条阳性曲线即可判定检测样品存在结核分枝杆菌基因突变。但是，样本对比方法必须依赖有经验的医生或者检测人员来进行判断，不能实现自动化判断。

为此，本领域迫切需要开发一种自动化判定结核分枝杆菌基因突变的方法。

发明内容

本申请之目的在于提供一种自动化判定结核分枝杆菌基因突变的方法，从而解决上述现有技术中的技术问题。具体来说，本申请的自动化判定结核分枝杆菌基因突变的方法首先截取各PCR曲线扩增段的曲线特征，然后通过对其自身求卷积来放大它们之间的差异，以纵坐标最小的曲线为基准进行归一化，且通过最小二乘法计算各曲线的平均斜率。然后选定平均斜率最大的曲线作为阴性对照曲线，以0值曲线作为阳性对照曲线，对于其它各条曲线而言，则分别计算该条曲线与阴性对照曲线以及阳性对照曲线之间的差异，并由此得到该条曲线的阴性概率和阳性概率。如果该条曲线的阴性概率大于阳性概率，则判定该条曲线为阴性；如果该条曲线的阳性概率大于阴性，则判定该条曲线为阳性。只要有任何一条曲线显示为阳性，则判定检测样品发生了结核分枝杆菌基因突变。所有这些数据处理过程可通过计算机来进行，从而可以实现自动化判定结核分枝杆菌基因是否发生突变。

为了实现上述目的，本申请提供下述技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种自动化判定结核分枝杆菌基因突变的方法，所述方法可包括下述步骤：

S1：截取至少3条结核分枝杆菌核酸荧光PCR曲线扩增段的曲线特征，得到至少3条扩增段曲线；

S2：放大所述至少3条扩增段曲线的曲线特征，得到至少3条放大的扩增段曲线；