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成功開發基因融合檢測算法SOAPfuse
點擊次數：1530 發布時間：2013-3-19
成功開發基因融合檢測算法SOAPfuse
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、資源消耗少等優點，主要采用局部窮舉算法和一系列精細的過濾策略，來對基因融合進行快速、的檢測。SOAPfuse的研究結果已于2013年2月14日在《基因生物學》（Genome Biology）雜志上在線發表。
基因融合是指染色體上兩個異位的基因嵌合在一起，形成一個嵌合基因的現象。這種現象一般是由于染色體發生易位、缺失或者倒置造成的，它們在癌癥的發生上扮演著重要的角色，并且可以作為診斷和治療癌癥的靶標。基因融合現象zui早在血液系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為經典。隨著對基因融合的深入研究，科研人員發現，除血液系統腫瘤外，在實體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。
傳統基因融合研究方法主要基于PCR和熒光原位雜交（FISH）技術，這兩種技術具有通量低、操作復雜、不便于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、檢測精度高和檢測范圍廣的優點，其與全基因組測序相比，不僅能找到由于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重，檢測率低，準確度低等。為了克服這一系列問題，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）關系的序列尋找候選的基因融合，然后采用局部窮舉算法和一系列精細的過濾策略，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與其他方法相比具有更高的靈敏度和特異性，并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，這對臨床分子分型和腫瘤新藥的開發具有重要意義。