[发明专利]结核分枝杆菌多线耐药基因鉴定的方法和装置

说明书

一种结核分枝杆菌多线耐药基因鉴定的方法和装置，该方法包括：获取样本的宏基因组测序得到的全基因组序列或基于靶向扩增测序得到的结核分枝杆菌耐药靶标区域的序列并进行数据质控；将数据质控后的序列比对到结核分枝杆菌基因组上，进行排序并筛选出符合质量要求的比对结果；将比对位置位于结核分枝杆菌耐药基因数据库中的变异位点所在的基因区域的序列进行局部组装并进行变异检测；将变异检测的结果，根据变异位点在基因组上的位置和突变类型，注释到结核分枝杆菌耐药基因数据库上；基于注释结果输出结核分枝杆菌耐药基因数据库中每个药物耐药相关突变位点的检测结果。本发明能够在一次检测中覆盖多种药物及其对应的耐药位点，检测精度高。

技术领域

本发明涉及结核分枝杆菌检测技术领域，尤其涉及一种结核分枝杆菌多线耐药基因鉴定的方法和装置。

背景技术

目前市面上针对结核分枝杆菌药敏检测的方法，主要分为基于菌株培养的药敏检测和基于分子生物学的荧光定量PCR方法。

基于菌株培养的药敏检测，将结核分枝杆菌涂在培养板上，待结核分枝杆菌铺满整个平板后，在菌板上放置不同剂量的药物。继续培养一段时间后观察药物周围出现菌斑的大小，从而判断细菌的耐受程度。该技术需要在较严格的生物安全实验室进行，同时需要2-3个月的时间才能出结果。

基于分子生物学的荧光定量PCR方法，将结核分枝杆菌进行核酸提取后，通过特异引物进行扩增，荧光检测核酸序列突变的信息，提示细菌的药物耐受性。该方法耗时只需要半天至一天的时间，但目前市面上只有针对一线的药物常见突变位点的检测试剂盒，另外该方法无法检测移码突变或者无突变热点的突变。

目前市面上还没有基于全基因组测序的结核分枝杆菌耐药位点检测产品，也没有基于二代测序的结核分枝杆菌突变检测分析软件。因此，市面急需一款快速且全面的检测方式，对结核分枝杆菌多种药物的耐药基因进行全面且快速检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结核分枝杆菌多线耐药基因鉴定的方法和装置，能够高效分析高通量下机数据，在一次检测中覆盖多种药物及其对应的耐药位点，检测精度高。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种结核分枝杆菌多线耐药基因鉴定的方法，包括：

获取样本的宏基因组测序得到的全基因组序列或基于靶向扩增测序得到的结核分枝杆菌耐药靶标区域的序列，并对上述序列进行数据质控；

将上述数据质控后的序列比对到结核分枝杆菌基因组上，将比对结果进行排序并对排序后的结果按照设定的原则筛选出符合质量要求的比对结果；

将符合质量要求的比对结果中比对位置位于结核分枝杆菌耐药基因数据库中的变异位点所在的基因区域的序列进行局部组装，并进行结核分枝杆菌变异检测；

将上述结核分枝杆菌变异检测的结果，根据变异位点在基因组上的位置和突变类型，统计设定的变异位点特征，并注释到结核分枝杆菌耐药基因数据库上；

基于上述注释的结果，输出结核分枝杆菌耐药基因数据库中每个药物耐药相关突变位点的检测结果。

在优选实施例中，上述结核分枝杆菌耐药基因数据库包括表1所示的药物及对应的药敏基因和突变位点：

表1

在优选实施例中，上述结核分枝杆菌耐药靶标区域的序列，通过能够覆盖上述结核分枝杆菌耐药基因数据库中的变异位点的引物扩增得到，其中上述引物包括SEQ ID NO：1-12所示的序列。

在优选实施例中，上述设定的原则包括：保留比对长度不小于90％的序列；保留比对错误率不大于5％的序列；保留比对上的序列中比对质量不小于30的序列。

在优选实施例中，上述局部组装并进行结核分枝杆菌变异检测的步骤包括：