[发明专利]一种基于外周血血浆游离DNA核小体足迹差异的聚类分析方法及应用

摘要

本发明公开了一种基于外周血血浆游离DNA核小体足迹差异的聚类分析方法及应用，所述具体方法包括:(1)外周血血浆游离DNA高通量测序数据的获取；(2)标准核小体定位区域数据库的构建；(3)各样品测序数据与标准核小体定位区域数据库进行对比分析；(4)筛选核小体足迹差异的覆盖度数据并进行标准化；(5)采用等级聚类法根据样本间的相关性对标准化后的数据进行聚类分析；本发明提供的方法可有效避免现有方法对组织或细胞的依赖，全面提升了高通量测序数据分析的深度和准确度，实现了对肿瘤患者的无创放化疗敏感性预测，具有全面、准确、覆盖度高的特点；属于生物技术领域。

主权项

1.一种基于外周血血浆游离DNA核小体足迹差异的聚类分析方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)将外周血血浆游离DNA进行高通量测序，获取各样品的高通量测序数据；(2)根据UCSC的RefSeq数据库中所有人类蛋白编码基因的注释信息，获取每个基因的转录起始位点(TSSs)和转录终止位点(TTSs)上下游1Kb区域的基因组位置，构建标准核小体定位区域数据库；(3)利用Bowtie软件将各样品测序所得的测序数据与步骤(2)中标准核小体定位区域数据库进行比对分析，去除由文库构建和高通量测序引起的PCR重复序列，去除MAPQ＝0的低质量DNA片段序列、去除未比对到核小体足迹定位区域的DNA片段序列或者比对到多个位置的DNA片段序列，计算统计比对到上述区域的每个样品的reads数，并对统计结果使用RPKM方法进行标准化；(4)利用秩和检验非参数方法，计算肿瘤放化疗敏感患者与不敏感患者启动子区域核小体足迹定位差异的基因，两组间的变化倍数|log₂ fold change|≥1且原始P值≤0.05，随后利用Holm‑Bonferroni法对原始p值进行矫正，筛选出q‑value值≤0.1的基因转录起始位点(TSSs)和转录终止位点(TTSs)区域，将它们定义为差异的核小体区域；(5)利用Cluster软件对筛选出q‑value值小于0.1的基因转录起始位点(TSSs)和转录终止位点(TTSs)区域覆盖度数据进行标准化，采用等级聚类法根据样本间的相关性对标准化后的数据进行聚类分析，并用R语言pheatmap包对数据进行可视化展示，根据全基因组范围内启动子和终止子核小体的足迹差异，样本类型聚类为放化疗敏感的肿瘤患者和放化疗不敏感的肿瘤患者。