引物设计方法、装置、电子设备和存储介质与流程

本公开的实施例涉及生物信息分析，具体涉及一种引物设计方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术：

1、对dna序列进行基因编辑后(例如，敲除dna序列中特定位置的一段碱基，或者将dna序列中特定位置的一段碱基替换成相同长度或者不同长度的碱基)，需要对编辑后的dna序列进行验证，以确定dna序列的基因编辑操作是否已经成功，原始dna序列是否已经被成功修改。目前，对编辑后的dna序列进行验证的方法主要包括对dna序列进行全基因组测序和dna序列被编辑区域进行pcr(polymerase chain reaction，聚合酶链式反应)实验。

2、然而，上述两种方法无法直接找到原始dna序列和编辑后的dna序列之间的差异，以及上述方法需要实验人员手动设计pcr引物，当进行大规模基因编辑项目或涉及多种编辑类型(如敲除、敲入、启动子替换等)时，对实验人员的专业知识和经验有着较高要求，并且，通过人工手动设计pcr引物，其设计效率较低，还可能会导致引物设计不准确，影响验证结果的可靠性。

3、因此，有必要提出一种引物设计方法，以解决上述至少一个技术问题。

技术实现思路

1、本公开的实施例提出了一种引物设计方法、装置、电子设备和存储介质。

2、第一方面，本公开提供了一种引物设计方法，包括：

3、获取基因编辑前参考序列和该基因编辑前参考序列对应的基因编辑后参考序列；

4、根据所述基因编辑前参考序列和所述基因编辑后参考序列生成初始差异片段对序列，其中，差异片段对包括所述基因编辑后参考序列相对所述基因编辑前参考序列发生基因编辑的编辑前片段和编辑后片段，所述差异片段对序列由至少一个差异片段对按照差异片段对中的编辑前片段的起始碱基位点从前到后的顺序排列而成；

5、根据所述初始差异片段对序列和预设差异片段对合并条件生成目标差异片段对序列。

6、在一些可选的实施方式中，所述根据所述基因编辑前参考序列和所述基因编辑后参考序列生成初始差异片段对序列，包括：

7、将所述基因编辑前参考序列和所述基因编辑后参考序列进行比对获得所述基因编辑前参考序列和所述基因编辑后参考序列的匹配碱基对；

8、根据所述匹配碱基对获得所述基因编辑前参考序列和所述基因编辑后参考序列的非匹配碱基对；

9、根据所述非匹配碱基对获得所述基因编辑后参考序列的编辑后片段和该编辑后片段在所述基因编辑前参考序列中对应的编辑前片段；

10、根据所述基因编辑后参考序列的编辑后片段和该编辑后片段在所述基因编辑前参考序列中对应的编辑前片段生成所述初始差异片段对序列。

11、在一些可选的实施方式中，所述根据所述初始差异片段对序列和预设差异片段对合并条件生成目标差异片段对序列，包括：

12、对于所述初始化差异片段对序列中的任一两个相邻差异片段对，响应于确定该两个相邻差异片段对满足预设差异片段对合并条件，将该两个相邻差异片段对进行合并生成合并差异片段对，并用该合并差异片段对替换所述初始差异片段对序列中的该两个相邻差异片段对，直到所述初始差异片段对序列中不存在任何满足预设差异片段对合并条件的两个相邻差异片段对；

13、基于所述初始化差异片段对序列中的差异片段对和/或合并差异片段对生成目标差异片段对序列。

14、在一些可选的实施方式中，响应于确定所述该两个相邻差异片段对满足预差异片段对合并条件，包括：

15、响应于该两个相邻差异片段对中排序靠前的第一差异片段对中的编辑后片段和排序靠后的第二差异片段对中的编辑后片段之间的碱基数在预设匹配碱基数范围内，确定所述该两个相邻差异片段对满足预差异片段对合并条件。

16、在一些可选的实施方式中，将该两个相邻差异片段对进行合并生成合并差异片段对，包括：

17、所述合并差异片段对中的编辑后片段的起始碱基为该两个相邻差异片段对中排序靠前的第一差异片段对中的编辑后片段的起始碱基，终止碱基为该两个相邻差异片段对中排序靠后的第二差异片段对中的编辑后片段的终止碱基；

18、所述合并差异片段对中的编辑前片段的起始碱基为该两个相邻差异片段对中排序靠前的第一差异片段对中的编辑前片段的起始碱基，终止碱基为该两个相邻差异片段对中排序靠后的第二差异片段对中的编辑前片段的终止碱基。

19、在一些可选的实施方式中，还包括：

20、对于所述目标差异片段对序列中的每个目标差异片段对，根据所述目标差异片段对生成该目标差异片段对所对应的引物对集合。

21、在一些可选的实施方式中，所述根据所述目标差异片段对生成该目标差异片段对所对应的引物对集合，包括：

22、基于目标差异片段对中的目标编辑后片段生成至少一个第一引物对；

23、基于目标差异片段对中的目标编辑前片段生成至少一个第二引物对；

24、基于所述第一引物对和所述第二引物对生成该目标差异片段对所对应的引物对集合。

25、第二方面，本公开提供了一种引物设计装置，包括：

26、序列获取单元，用于获取基因编辑前参考序列和该基因编辑前参考序列对应的基因编辑后参考序列；

27、初始差异片段对生成单元，用于根据所述基因编辑前参考序列和所述基因编辑后参考序列生成初始差异片段对序列，其中，差异片段对包括所述基因编辑后参考序列相对所述基因编辑前参考序列发生基因编辑的编辑前片段和编辑后片段，所述差异片段对序列由至少一个差异片段对按照差异片段对中的编辑前片段的起始碱基位点从前到后的顺序排列而成；

28、目标差异片段对生成单元，用于根据所述初始差异片段对序列和预设差异片段对合并条件生成目标差异片段对序列。

29、第三方面，本公开提供了一种电子设备，包括：

30、一个或多个处理器；

31、存储装置，其上存储有一个或多个程序，

32、当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行时，使得上述一个或多个处理器实现如本公开第一方面和/或第二方面任一实施方式描述的方法。

33、第四方面，本公开提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，上述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如本公开第一方面和/或第二方面任一实施方式描述的方法。

34、第五方面，本公开提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现如如本公开第一方面和/或第二方面任一实施方式描述的方法。

35、本公开的实施例提供的引物设计方法、装置、电子设备和存储介质，首先，获取基因编辑前参考序列和该基因编辑前参考序列对应的基因编辑后参考序列，然后，根据基因编辑前参考序列和基因编辑后参考序列生成初始差异片段对序列，其中，差异片段对包括基因编辑后参考序列相对基因编辑前参考序列发生基因编辑的编辑前片段和编辑后片段，差异片段对序列由至少一个差异片段对按照差异片段对中的编辑前片段的起始碱基位点从前到后的顺序排列而成，最后，根据初始差异片段对序列和预设差异片段对合并条件生成目标差异片段对序列。如此，可以通过基因编辑前参考序列和基因编辑后参考序列自动找到编辑后参考序列中发生基因编辑的编辑后片段，以获得基因编辑前参考序列和基因编辑前参考序列之间的差异，并且，可以通过目标差异片段对自动设计pcr引物，不需要通过实验人工手动设计pcr引物，提高了pcr引物设计效率以及pcr引物设计的准确性，提高了实验验证结果的可靠性。