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成功開發基因融合檢測算法SOAPfuse
更新時間:2013-03-19   點擊次數:1366次


華大基因成功開發出一種基因融合檢測算法SOAPfuse。該算法具有準確率高、敏感性強、精度高、資源消耗少等優(you) 點,主要采用局部窮舉(ju) 算法和一係列精細的過濾策略,來對基因融合進行快速、的檢測。SOAPfuse的研究結果已於(yu) 2013年2月14日在《基因生物學》(Genome Biology)雜誌上在線發表。

基因融合是指染色體(ti) 上兩(liang) 個(ge) 異位的基因嵌合在一起,形成一個(ge) 嵌合基因的現象。這種現象一般是由於(yu) 染色體(ti) 發生易位、缺失或者倒置造成的,它們(men) 在癌症的發生上扮演著重要的角色,並且可以作為(wei) 診斷和治療癌症的靶標。基因融合現象zui早在血液係統惡性腫瘤中被發現,其中以慢性粒細胞白血病中 BCR-ABL基因融合zui為(wei) 經典。隨著對基因融合的深入研究,科研人員發現,除血液係統腫瘤外,在實體(ti) 瘤中也存在著基因融合現象,例如新近發現的前列腺癌中的TMPRSS2-ERG、小細胞肺癌中的EML4-ALK、結直腸癌中的VTI1A-TCF7L2等基因融合。

傳(chuan) 統基因融合研究方法主要基於(yu) PCR和熒光原位雜交(FISH)技術,這兩(liang) 種技術具有通量低、操作複雜、不便於(yu) 大規模樣品篩查的缺點。而高通量RNA測序技術(RNA-Seq)的出現大大加快了基因融合研究的進展。RNA-Seq具有通量高、成本低、檢測精度高和檢測範圍廣的優(you) 點,其與(yu) 全基因組測序相比,不僅(jin) 能找到由於(yu) 重排導致的基因融合,還能找到更多轉錄水平上的融合。

目前,已有一些通過RNA-Seq技術尋找基因融合的軟件,但是這些軟件或多或少存在各種不足,例如計算資源消耗嚴(yan) 重,檢測率低,準確度低等。為(wei) 了克服這一係列問題,華大科技經過深入研究,開發出一種新的算法—SOAPfuse。該算法首先通過比對到基因組和轉錄本中雙末端(pair end)關(guan) 係的序列尋找候選的基因融合,然後采用局部窮舉(ju) 算法和一係列精細的過濾策略,在盡量保留真實融合的情況下過濾掉其中假陽性的基因融合。模擬數據和真實驗證數據的綜合測評表明,SOAPfuse與(yu) 其他方法相比具有更高的靈敏度和特異性,並且可以大大減少資源消耗。此外,該算法還具有融合斷點預測和可視化功能。這些功能能夠極大提高基因融合的檢測效率,大力推動疾病尤其是腫瘤的研究,這對臨(lin) 床分子分型和腫瘤新藥的開發具有重要意義(yi) 。

 

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