[发明专利]一种人单基因遗传疾病检测生物信息分析方法

说明书

本发明提供一种人单基因遗传疾病检测生物信息分析方法，包括以下步骤：S1.突变有害性位点筛选；S2.对人单基因遗传疾病检测的样本关系进行筛选；S3.基因功能筛选。本发明能够快速清晰地对人外显子测序数据进行有害突变位点的筛选；并将所检测到的SNP以及InDel等基因组变异和外部数据库进行注释分析，以确定变异的基因组位置、变异频率、蛋白有害性、基因型杂合性以及所在的功能通路等信息；再利用常染色体隐形遗传模型筛选、常染色体显性遗传模型筛选、新生突变筛选及共有突变基因筛选，从而确定候选基因，并对候选基因进行GO和KEGG富集分析，为确定疾病相关的候选基因提供了强有力的证据。

技术领域

本发明涉及生物学技术领域，具体涉及一种基于外显子测序技术的人单基因遗传疾病检测生物信息分析方法。

背景技术

按照国内医学遗传学界的传统，遗传性疾病一般可分为染色体病、单基因病、线粒体遗传病、多基因病和体细胞遗传病五大类。其中，单基因遗传病是由单一基因突变导致的，是造成出生缺陷的主要原因之一，其遗传规律符合孟德尔遗传方式，所以也称孟德尔式遗传病。目前，已经报道的单基因病(或性状)超过12000种(www.omin.org)，而Ensembl网站上所统计的人类蛋白质编码基因为20469个(www.ensembl.org)。在单基因遗传病的致病基因定位和克隆研究中，近二十多年所采用的连锁分析和定位克隆技术已被公认为是最有效、最准确的方法之一。然而，自2009年9月，一种全新的寻找疾病致病基因或易感基因的方法-全外显子组测序(whole exome sequencing，WES)开始崭露头角，发挥了越来越多的重要作用，并且已经被用于临床基因诊断。

外显子(exon)是真核生物基因组DNA序列的一部分，可被转录成为成熟的mRNA，并在翻译过程中被表达为蛋白质。外显子组(exome)是一个物种基因组中的全部外显子的总和，人类的外显子组序列只占全基因组序列的1％。外显子组测序(exome sequencing)技术是一种利用目标序列捕获技术将全基因组中的所有外显子区域DNA序列捕获并富集后再进行高通量测序获得蛋白质编码区域DNA的基因组分析方法。

利用外显子测序技术对人单基因遗传病进行检测，并对测序结果进行生物信息分析，可以检测出单基因遗传病的突变位点，有助于对受检者的患病风险进行评估。单基因遗传病的发病率高，而且对人类健康造成了较大威胁，不仅对患者的健康造成了严重危害，也给家庭和社会带来了沉重的精神和社会负担。因此，利用外显子测序技术对人单基因遗传病的检测数据进行准确全面的分析具有重要的社会意义。目前，还没有形成系统的利用外显子测序技术对人单基因遗传病的检测数据进行分析的方法。

发明内容

本发明的目的在于为克服上述现有技术的不足之处而提供一种基于外显子测序技术的人单基因遗传疾病检测生物信息分析方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于外显子测序技术的人单基因遗传疾病检测生物信息分析方法，包括以下步骤：

S1.突变有害性位点筛选；

S2.对人单基因遗传疾病检测的样本关系进行筛选；

S3.基因功能筛选。

进一步地，所述步骤S1中突变有害性位点筛选，是基于突变位点的筛选方法筛选出有害性的突变位点，并对筛选得到的突变位点进行注释分析。

进一步地，所述步骤S2中对人单基因遗传疾病检测样本关系进行筛选主要包含：常染色体隐形遗传模型筛选、常染色体显性遗传模型筛选、新生突变基因筛选及共有突变基因筛选，其中，常染色体隐形遗传和常染色体显性遗传筛选需要提供家系模型，新生突变筛选需要提供双亲的信息。

进一步地，所述步骤S3中基因功能筛选的具体方法为：在对样本关系筛选后，将筛选到的突变基因并集进行GO和KEGG富集分析，以发现疾病与基因功能之间的关联。