一种基于IonTorrent平台的扩增子测序数据分析方法与流程

本发明属于生物信息，尤其涉及一种基于ion torrent平台的扩增子测序数据分析方法。

背景技术：

1、现有的基因测序数据分析流程在临床应用中常面临假阴性和假阳性的风险，假阴性可能导致快速进展疾病的诊疗延误，而假阳性可能引发不必要的后续诊疗。并且，现有的基因测序数据分析流程在数据质控、算法优化及注释资源整合方面存在不足，例如测序深度不均、比对效率低、注释信息不全面等。因而，现有的基因测序数据分析流程的临床适用性有待提高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于ion torrent平台的扩增子测序数据分析方法，本发明的扩增子测序数据分析方法能够提升数据分析的准确性，临床适用性高。

2、本发明提供了一种基于ion torrent平台的扩增子测序数据分析方法，包括以下步骤：

3、1）采用ion torrent平台对扩增子进行测序，得到扩增子测序数据；

4、2）对扩增子测序数据进行质量控制，根据芯片运行质量参数对测序数据进行过滤，获得符合质量要求的测序数据；

5、所述芯片运行质量参数包括芯片上的总微孔数量、微珠加载率、可用微珠比例、载有待测模板的微珠比例、多模板微珠比例、低质量微珠比例和引物二聚体的微珠比例中的多项；

6、3）采用torrent suite系统的tmap比对工具对质量控制后的测序数据进行序列比对，整合bowtie short、bowtie long和ssaha long算法，选择最优比对结果定位至人类参考基因组，生成bam格式的序列比对文件；

7、4）通过torrent suite系统的coverage analysis插件对所述序列比对文件中目标区域的覆盖度情况进行分析，得到扩增子覆盖度分析数据；所述coverage analysis插件基于tmap生成的bam格式比对文件及目标区域bed文件，对目标区域的覆盖情况进行统计分析；

8、5）利用torrent variant caller结合dibayes和gatk算法，在torrent suite系统中预先设置人类参考基因组、ar panel目标区域bed文件及热点变异vcf文件，并利用torrent variant caller调用dibayes和gatk算法对tmap生成的bam文件进行变异检测，分别识别snp和indel变异，最终输出vcf格式的变异位点信息；

9、6）通过ion reporter系统上传所述变异位点信息，自动关联数据库，注释生物学功能，得到注释结果；

10、7）对所述注释结果进行过滤，筛选临床相关变异，并去除种系突变和低质量变异，得到临床相关变异数据；对所述注释结果进行过滤设置的过滤器链包括突变覆盖率≥250x、最小等位基因频率≥5%、排除常见snp和均聚物干扰。

11、优选的，在得到临床相关变异数据后，还包括结合所述临床相关变异数据自动整合关键注释信息，生成包含变异位点详情的标准化技术报告。

12、优选的，所述目标区域的平均测序深度不低于100×。

13、优选的，所述indel包括small indel和longer indel。

14、优选的，所述变异位点信息包括基因型、频率、类型和热点标记。

15、优选的，所述数据库包括clinvar、dbsnp和药物靶点。

16、优选的，所述生物学功能包括变异的临床意义、群体频率、氨基酸变化和药物基因组学信息。

17、优选的，所述关键注释信息包括基因区域、致病性评估和药物靶点。

18、优选的，对扩增子测序数据进行过滤是基于thermo fisher质控标准；微珠加载率≥60%、可用微珠比例≥90%、载有待测模板的微珠比例≥90%、多模板微珠比例≤50%、引物二聚体的微珠比例≤10%和低质量微珠比例≤20%。

19、优选的，所述人类参考基因组包括grch38。。

20、本发明提供了一种基于ion torrent平台的扩增子测序（ampliseq）数据分析方法，包括以下步骤：采用ion torrent平台对扩增子进行测序，得到扩增子测序数据；通过多参数过滤，对扩增子测序数据进行质量控制，以确保数据可靠性；采用torrent suite系统的tmap比对工具对质量控制后的数据执行序列比对，整合bowtie short、bowtie long和ssaha long算法，综合评估不同算法的比对结果，自动选择最优比对结果，整合多算法不仅可以高效比对，还能提升定位准确性；通过torrent suite系统的coverage analysis插件评估比对得到的目标区域的扩增子覆盖度，得到扩增子覆盖度分析数据，用以评估目标区域捕获效率；利用torrent variant caller结合dibayes和gatk算法，精准检测snp和indel变异；通过ion reporter（ir）系统上传所述变异位点信息，自动关联数据库，对变异进行生物学功能注释，得到注释结果；对所述注释结果进行过滤，筛选临床相关变异，并去除种系突变和低质量变异，得到临床相关变异数据。综上，本发明基于ion torrent平台的torrentsuite（ts）和ion reporter（ir）系统，通过严格质控、多算法整合比对、深度覆盖度分析、精准变异检测及自动化注释，显著降低了假阳性和假阴性结果的风险，提升了数据分析的准确性。因此，本发明的扩增子测序数据分析方法能够显著提升数据分析的准确性、临床解读效率和报告规范性，尤其适用于遗传病及肿瘤突变检测场景。

1.一种基于ion torrent平台的扩增子测序数据分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的扩增子测序数据分析方法，其特征在于，在得到临床相关变异数据后，还包括结合所述临床相关变异数据自动整合关键注释信息，生成包含变异位点详情的标准化技术报告。

3.根据权利要求1所述的扩增子测序数据分析方法，其特征在于，所述目标区域的平均测序深度不低于100×。

4.根据权利要求1所述的扩增子测序数据分析方法，其特征在于，所述indel包括smallindel和longer indel。

5.根据权利要求1所述的扩增子测序数据分析方法，其特征在于，所述变异位点信息包括基因型、频率、类型和热点标记。

6.根据权利要求1所述的扩增子测序数据分析方法，其特征在于，所述数据库包括clinvar、dbsnp和药物靶点。

7.根据权利要求1所述的扩增子测序数据分析方法，其特征在于，所述生物学功能包括变异的临床意义、群体频率、氨基酸变化和药物基因组学信息。

8.根据权利要求1所述的扩增子测序数据分析方法，其特征在于，所述关键注释信息包括基因区域、致病性评估和药物靶点。

9.根据权利要求1所述的扩增子测序数据分析方法，其特征在于，对扩增子测序数据进行过滤是基于thermo fisher质控标准；微珠加载率≥60%、可用微珠比例≥90%、载有待测模板的微珠比例≥90%、多模板微珠比例≤50%、引物二聚体的微珠比例≤10%和低质量微珠比例≤20%。

10.根据权利要求1所述的扩增子测序数据分析方法，其特征在于，所述人类参考基因组包括grch38。