[发明专利]一种基于突变功能的群体遗传差异比较方法

说明书

本发明公开的一种针对群体重要功能突变比较遗传变异差异的方法，利用预测软件或实际功能验证试验对突变功能的评估获得功能突变的集合后给予这些功能突变更高的权重值，利用二代测序技术或基因分型技术如SNP芯片获取某群体中各个个体的基因型信息后计算群体某多态性位点的基因频率，利用本方法所述的计算公式可批量计算以基因为单位的遗传多态性在不同人群之间的差异程度。所述方法将遗传单元从单个多态性位点上升到单个基因，从而可以比较某基因的全部功能突变在不同群体间的差异程度，以预测某些基因相关表型在不同群体间的差异及指导基因相关遗传研究在不同群体间的开展。

技术领域

本发明具体涉及一种基于突变功能的群体遗传差异比较方法，所述方法基于计算潜在对基因功能有影响的突变位点在群体之间的突变频率差别，并以此评估基因功能在群体之间的差异，属于生物信息学技术领域。

背景技术

随着二代测序普及，越来越多的基因数据大量产生。在大数据的背景下，针对不同人群遗传物质的差异度进行对比的研究越来越多。对于不同人群的基因比较目前常用的是单个突变位点直接比较。但往往一个基因的序列含有成千上万个碱基对，一个或几个位点的突变频率存在差异不足以描述不同人群中基因整体的差别。

同时，一个基因上的突变位点也不全对基因的功能存在影响，因此将所有突变位点一并考虑也并不合适。但在遗传学研究中，对于群体基因的差异进行确定可以帮助筛选不同群体间存在较大差异的基因。同时，选择性地针对这些基因上差异较大的位点进行功能研究可以更加迅速、精准、快捷的帮助遗传学家找到群体中的特异性功能突变位点。

综上所述，建立起一种能用于比较基因在不同人群之间差别的高通量、简便化但又特异性的评估手段能提高遗传学研究的筛选效率，同时也能确定在不同人群中差异较大的基因作为待研究的候选人群中被优先研究的对象。

发明内容

本发明旨在克服现有比较方法与比较需求间的不平衡，提供一种基于计算潜在对基因功能有影响的突变位点在群体之间的突变频率差别，并以此评估基因功能在群体之间的差异的比较方法。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的技术方案之一：

一种针对每个基因在不同人群中的差异分数进行比较的方法，具体为：

（1）对于判断为有功能的突变位点给予一定权重值，如1，而对于判断为不会显著影响基因功能的突变位点的权重赋值为0；

（2）对个体的遗传信息进行检测，并记录其基因型信息；对于分型质量差及分型失败的个体不纳入后续研究；

（3）对人群分型结果人群a的单个基因上的某个突变位点频率F_a进行统计，并记录待比较人群b该位点的基因型频率F_b；

（4）在所有基因的所有突变位点中重复步骤3）的统计，并以基因为单位，计算F_a-F_b的差值按从大到小的顺序得到G_ij；其中i为某个基因的编号，j为基因上某个位点的编号，其中，G_i1为F_a-F_b的最大值；

（5）对所有G_ij中权重值为1的点，计算i基因上所有重要突变位点的突变频率之和S_iG=1值，其中G为权重值，j₁为i基因上某个G=1的突变位点的编号（区别于编号j，j₁仅对G=1的突变位点进行编号），n₁为i基因上所有G=1的突变位点数目：

，

（6）对所有G_ij中权重值为0的点，计算i基因上所有非重要突变位点的数目之和S_iG=0值,其中G为权重值，n₀为i基因上所有G=0的突变位点数目：