[发明专利]用于微阵列信号处理的维特比解码器

说明书

一种用于基于区域的调用的系统和方法利用phi变换对数比的概率分布来通过标记和标记状态确定一组可能转变路径，针对所述标记中的每一个构建局部证据矩阵，且针对离散区域中的每一片段生成总的每标记值。

相关申请

本申请要求2017年10月17日提交的第62/573,568号美国临时申请的权益，所述临时申请的全文特此以引用的方式并入本文中。

背景技术

越来越多的证据表明，在许多疾病(包含神经发育性疾病)中，外显子水平拷贝数变化非常重要，高达40％的基因内突变只涉及一个基因中的一个或两个外显子。基于微阵列的比较基因组杂交技术可对与染色体异常相关联的DNA拷贝数更改进行高分辨率评估。在这种方法中，将DNA样本与固定板或平台上的目标杂交，且被构建用于扫描基因组的特定部分的探针递送强度值，然后由作出调用的计算装置读取该强度值。

发明内容

在一个方面中，提供了一种基于离散区域的调用方法。所述方法可包含：接收由染色体、开始标记和结束标记界定的区域，且针对区域内的每一标记：将标记的对数比除以对拷贝数变化的预期响应度以生成phi变换对数比；通过计算一个或多个状态中的每一个的发射概率在所述一个或多个状态中对phi变换对数比的概率分布进行建模；跨标记平移局部路径窗口以通过所述状态和所述标记确定一组可能转变路径；为每个标记构建一个局部证据矩阵，其包括基于观察数据的每个状态的证据水平；以转变矩阵、局部证据矩阵和状态初始概率向量操作维特比解码器以生成状态向量，所述状态向量包含与沿着通过局部证据矩阵的最可能路径的标记中的每一个相关联的状态；以状态向量操作第一分段器以将片段分割为具有相同状态的连续标记的分段表；以所述分段表和最小片段大小操作第二分段器以将低于最小片段大小的片段合并为邻接片段以产生最小化分段表；在最小化分段表上操作分段终结器以将片段索引转换为基因组位置；以及使用片段的中值汇总每一片段内的phi变换对数比；以及针对每一片段生成总的每标记值。

在一些实施例中，转变矩阵是对称的，且保持在相同状态的概率高于转变到不同状态的概率。

在一些实施例中，状态初始概率向量进一步包含标记处于所述状态中的每一个的初始概率。

在一些实施例中，局部路径窗口长度小于被检查片段的长度的两倍。

在一些实施例中，局部证据矩阵维度由行的状态和列的标记控制。

在一些实施例中，计算所述状态中的每一个的发射概率进一步包含从phi变换对数比减去状态的平均值，并除以状态的标记的变异率估计值。

在一些实施例中，对数比包含log₂比率。

在一些实施例中，对数比是阵列上的特定探针组的强度除以参考强度的对数。

在一些实施例中，参考强度是针对来自不同阵列的特定探针组观察到的强度的平均强度，其中不同阵列与从不同个体导出的核酸群杂交。

在一些实施例中，探针组包含被配置成与同一基因组或转录子基因座杂交的一组探针。

附图说明

为了容易地识别对任何特定元件或动作的论述，附图标记中的一个或多个最高有效数字指的是首次介绍所述元件的图号。

图1示出根据一个实施例用于对拷贝数变异进行基因分型的系统100。

图2示出根据一个实施例用于作出基于区域的调用的系统200。

图3示出用于作出基于区域的调用的过程300的实施例。

图4示出根据一个实施例用于作出基于区域的调用的过程400的更多方面。

图5示出根据一个实施例的局部证据路径500。

图6示出根据一个实施例的phi变换600。