评估多重PCR文库引物消化效果的方法及其相关设备与流程

本申请涉及生物医药，尤其涉及评估多重pcr文库引物消化效果的方法及其相关设备。

背景技术：

1、聚合酶链式反应(polymerase chain reaction，pcr)是一种基于核酸酶复制的原理，用于快速简便地扩增dna序列的技术。多重pcr(multiplex polymerase chainreaction，mpcr)是在pcr的基础上，在同一反应体系中加入两对以上的引物，同时扩增出多个核酸片段的pcr反应。

2、目前，常采用两步pcr法或引物消化法构建多重pcr文库。引物消化法是在pcr扩增目标区域后，利用含pufa等试剂的消化酶将带有化学修饰的引物序列切断，降低pcr引物序列的测序数据占比，从而达到减少数据浪费的目的。thermo fisher公司的引物消化法，在pcr引物上修饰了尿嘧啶碱基，利用pufa等试剂可水解尿嘧啶的原理切除多余的引物序列，如图1所示。

3、理论上，只要消化酶的用量足够多、消化时间足够长、活性一直不变，那么消化酶就可以切除所有引物序列，但显然这是不现实的。那么，消化酶的实际消化效果就成了关注点，但是目前并无方案，也无相关指标能够有效评估消化酶的消化效果。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提出一种评估多重pcr文库引物消化效果的方法、装置、计算机设备及存储介质，能够有效评估多重pcr文库引物的消化效果。

2、为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种评估多重pcr文库引物消化效果的方法，采用了如下所述的技术方案：

3、一种评估多重pcr文库引物消化效果的方法，包括下述步骤：

4、接收输入文件，所述输入文件包括bed文件和比对文件；

5、判断所述bed文件的目标区域和/或扩增区域是否存在序列重叠，若是，则对所述比对文件进行过滤操作，获得目标比对文件，若否，则直接将所述比对文件作为目标对比文件；

6、将所述目标比对文件中的上游引物和下游引物均从所述目标区域向未消化部分延伸，获得延伸区域，并统计所述延伸区域内每个碱基的覆盖深度；

7、基于所述覆盖深度计算所述延伸区域内相邻碱基之间的消化效率，基于所述消化效率确定消化位点；

8、将所述消化位点对应的消化效率作为引物消化效率，并输出所述消化位点和所述引物消化效率，得到多重pcr文库消化酶的消化效果。

9、进一步的，将所述目标比对文件中引物对的上游引物和下游引物均从所述目标区域向未消化部分进行延伸，获得延伸区域的步骤包括：

10、将所述目标比对文件中引物对的上游引物和下游引物均从目标区域向未消化部分延伸30bp，获得所述延伸区域。

11、进一步的，所述基于所述消化效率确定消化位点的步骤包括：

12、将数值最大的所述消化效率对应的两个碱基作为目标碱基，或者将第一个超过预设消化阈值的所述消化效率对应的两个碱基作为目标碱基；

13、将两个所述目标碱基之间所述覆盖深度小的碱基作为所述消化位点。

14、进一步的，所述判断所述bed文件的目标区域和/或扩增区域是否存在序列重叠的步骤包括：

15、判断所述目标区域与所述扩增区域之间是否存在序列重叠。

16、进一步的，所述判断所述bed文件的目标区域和/或扩增区域是否存在序列重叠的步骤包括：

17、识别所述扩增区域和所述目标区域之间的距离，获得区域距离；

18、确定所述区域距离是否小于预设的距离阈值；

19、若是，则确定所述bed文件的目标区域和/或扩增区域存在序列重叠。

20、进一步的，所述判断所述bed文件的目标区域和/或扩增区域是否存在序列重叠的步骤包括：

21、判断负链模板的扩增区域和正链模板的区域是否存在序列重叠，若是，则确定所述bed文件的目标区域和/或扩增区域存在序列重叠。

22、进一步的，所述对所述比对文件进行过滤操作，获得目标比对文件的步骤包括：

23、去掉所述比对文件中重叠的序列，获得所述目标比对文件。

24、为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种评估多重pcr文库引物消化效果的装置，采用了如下所述的技术方案：

25、一种评估多重pcr文库引物消化效果的装置，包括：

26、接收模块，用于接收输入文件，所述输入文件包括bed文件和比对文件；

27、判断模块，用于判断所述bed文件的目标区域和/或扩增区域是否存在序列重叠，若是，则对所述比对文件进行过滤操作，获得目标比对文件，若否，则直接将所述比对文件作为目标对比文件；

28、延伸模块，用于将所述目标比对文件中的上游引物和下游引物均从所述目标区域向未消化部分延伸，获得延伸区域，并统计所述延伸区域内每个碱基的覆盖深度；

29、计算模块，用于基于所述覆盖深度计算所述延伸区域内相邻碱基之间的消化效率，基于所述消化效率确定消化位点；以及

30、输出模块，用于将所述消化位点对应的消化效率作为引物消化效率，并输出所述消化位点和所述引物消化效率，得到多重pcr文库消化酶的消化效果。

31、为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种计算机设备，采用了如下所述的技术方案：

32、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现上述的评估多重pcr文库引物消化效果的方法的步骤。

33、为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，采用了如下所述的技术方案：

34、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现上述的评估多重pcr文库引物消化效果的方法的步骤。

35、与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

36、本申请通过判断所述bed文件的目标区域和/或扩增区域是否存在序列重叠，若是，则对所述比对文件进行过滤操作，获得目标比对文件，进而将所述目标比对文件中的上游引物和下游引物均从所述目标区域向未消化部分延伸，获得延伸区域，通过对延伸区域的相邻碱基之间的消化效率的计算，确定出消化位点并获得消化位点对应的引物消化效率，从而实现根据消化位点和引物消化效率对多重pcr文库引物消化效果的评估。

技术特征：

1.一种评估多重pcr文库引物消化效果的方法，其特征在于，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的评估多重pcr文库引物消化效果的方法，其特征在于，将所述目标比对文件中引物对的上游引物和下游引物均从所述目标区域向未消化部分进行延伸，获得延伸区域的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的评估多重pcr文库引物消化效果的方法，其特征在于，所述基于所述消化效率确定消化位点的步骤包括：

4.根据权利要求1所述的评估多重pcr文库引物消化效果的方法，其特征在于，所述判断所述bed文件的目标区域和/或扩增区域是否存在序列重叠的步骤包括：

5.根据权利要求1所述的评估多重pcr文库引物消化效果的方法，其特征在于，所述判断所述bed文件的目标区域和/或扩增区域是否存在序列重叠的步骤包括：

6.根据权利要求1所述的评估多重pcr文库引物消化效果的方法，其特征在于，所述判断所述bed文件的目标区域和/或扩增区域是否存在序列重叠的步骤包括：

7.根据权利要求1所述的评估多重pcr文库引物消化效果的方法，其特征在于，所述对所述比对文件进行过滤操作，获得目标比对文件的步骤包括：

8.一种评估多重pcr文库引物消化效果的装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至7中任一项所述的评估多重pcr文库引物消化效果的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的评估多重pcr文库引物消化效果的方法的步骤。

技术总结本申请实施例属于生物医药技术领域，涉及一种评估多重PCR文库引物消化效果的方法及其相关设备，包括接收输入文件，输入文件包括bed文件和比对文件；判断bed文件的目标区域和/或扩增区域是否存在序列重叠，若是，过滤比对文件，获得目标比对文件，若否，将比对文件作为目标对比文件；将目标比对文件的上游引物和下游引物从目标区域向未消化部分延伸，获得延伸区域，统计延伸区域内每个碱基的覆盖深度；基于覆盖深度计算延伸区域内相邻碱基之间的消化效率，基于消化效率确定消化位点；将消化位点对应的消化效率作为引物消化效率，输出消化位点和引物消化效率，得到多重PCR文库消化酶的消化效果。本申请能够有效评估多重PCR文库引物的消化效果。技术研发人员：蒋析文,方鹏,梁志坤,刘冰冰受保护的技术使用者：广州达安基因股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13