[發明專利]一種通過相似度進行菌株溯源及屬性鑒定的方法有效
| 申請號： | 202210991537.3 | 申請日： | 2022-08-18 |
| 公開（公告）號： | CN115064215B | 公開（公告）日： | 2023-10-24 |
| 發明（設計）人： | 王輝;王舒意;孫世俊;郭一凡;王啟;李振中 | 申請（專利權）人： | 北京大學人民醫院 |
| 主分類號： | G16B30/10 | 分類號： | G16B30/10;G16B20/30;G16B40/00;G16B50/00;G06F18/23;G06F18/22 |
| 代理公司： | 北京領創律師事務所 11778 | 代理人： | 沈斌;習文峰 |
| 地址： | 100044 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 通過 相似 進行 菌株 溯源 屬性 鑒定 方法 | ||
1.一種通過相似度進行菌株溯源及屬性鑒定的方法，其特征在于，包含如下步驟：
a）序列比對：將樣本中菌株的測序序列或組裝序列和聚類泛基因組數據庫中每個簇的泛基因組進行序列比對，其中所述聚類泛基因組數據庫中包含泛基因組序列-原始序列-原始菌株關聯關系，和任選的屬性信息；
b）比對結果篩選：對a）得到的序列比對結果，根據比對上序列的覆蓋度篩選比對結果；
c）計算相似度，篩選候選簇：根據b）篩選的比對結果計算樣本中菌株與某簇的簇相似度，選取簇相似度最大的L個簇作為樣本中菌株所在的候選簇，其中，L為正整數；
d）篩選候選菌株：從每個所述候選簇中選取株相似度最大的M個原始菌株作為與樣本中菌株相似的候選菌株，其中，M為正整數，所述株相似度用以衡量樣本中菌株與所述聚類泛基因組數據庫中關聯的原始菌株的相似性；
e）確定來源菌株：從所述候選菌株中，選取株相似度最大的N個原始菌株，作為樣本中菌株的來源菌株，其中，N為正整數；
f）獲取來源信息及屬性信息：根據所述來源菌株獲取所述樣本中菌株的來源信息及屬性信息。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述覆蓋度為某條測序序列或組裝序列與該簇泛基因組某條序列比對上的長度占所述該簇泛基因組某條序列的長度的百分比。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述覆蓋度為某條測序序列或組裝序列與該簇泛基因組某條序列比對上的長度占所述某條測序序列或組裝序列的長度的百分比。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述簇相似度為比對上某簇泛基因組所有序列的相似度的平均值。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述篩選候選簇如下進行：
所述L選取5個至10個，或者
選取簇相似度達到最大簇相似度的99%的簇作為樣本中菌株所在的候選簇。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述株相似度為比對上某簇泛基因組中可以關聯到某原始菌株的所有序列相似度之和。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚類泛基因組數據庫按以下步驟構建：
步驟1）序列相似性計算：計算微生物菌株基因組序列的相似性；
步驟2）序列聚類：根據序列的相似性計算結果進行聚類，將相似序列聚為同一簇；
步驟3）構建聚類泛基因組數據庫：對于聚類之后的每一簇，構建該簇所有菌株的泛基因組，作為該簇菌株的序列特征，每簇泛基因組序列包含序列ID以及與原始菌株對應信息，進而構建成物種的聚類泛基因組數據庫；
其中，所述的微生物菌株基因組序列包括收集或自建的菌株序列數據及屬性信息，和/或收集的公共數據庫中菌株序列數據及屬性信息。
8.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述測序序列包括質控測序序列，其通過如下步驟獲取：
數據預處理：將樣本中菌株的測序數據剔除接頭、低質量序列和長度過短序列，得到預處理后的數據；
去宿主處理：將獲取的所述預處理后的數據與宿主基因組比對，去除比對上宿主基因的序列，從而獲得非宿主序列，即為所述質控測序序列；
所述測序序列組裝后即獲得所述組裝序列。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述樣本中菌株的來源信息及屬性信息包括耐藥基因和/或毒力基因數據庫比對結果，所述耐藥基因和/或毒力基因數據庫比對結果通過如下方法獲得：
將樣本中菌株的測序序列或組裝獲取的序列與耐藥基因和/或毒力基因數據庫進行序列比對，序列比對結果中根據比對上序列的基因相似度進行篩選，判斷樣本中菌株攜帶的耐藥基因和/或毒力基因。
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述樣本中菌株包括一種或多種病原微生物。
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