[发明专利]一种基于二代高通量测序的微生物鉴定分析系统及装置

说明书

本发明公开了一种基于二代高通量测序的微生物鉴定分析系统及装置，包括：任务管理模块，用于建立任务列表并对任务列表中的鉴定分析任务进行管理，将待鉴定分析数据上传到服务器，通过服务器对待鉴定分析数据进行鉴定分析；报告管理模块，用于根据鉴定分析结果生成鉴定分析报告，并根据用户的审核及批准指令完成鉴定分析报告的审核及批准流程；报表统计模块，用于根据菌种、微生物类型、菌株来源及鉴定分析报告统计共四个维度对鉴定分析报告或鉴定分析样本进行报表统计。本发明可从分子水平进行菌种或菌株鉴定，鉴定结果更准确且通量高；除常规细菌真菌外，还可鉴定霉菌和放线菌；同时可鉴定混合菌或难培养菌；且全基因组测序数据可进行溯源分析。

技术领域

本发明涉及基因组测序技术领域，尤其涉及一种基于二代高通量测序的微生物鉴定分析系统及装置。

背景技术

在生物医药、食品安全、疾病诊断等领域，微生物的准确、快速鉴定具有关键作用。目前，大部分微生物鉴定方法是基于传统形态学、生理生化反应的原理，这些检测方法容易受到菌的培养条件、生长状态的影响，鉴定结果的重复性较差，对一些难培养的菌也无法鉴定。

二代高通量测序技术是在一代测序技术的基础上，以一次可以对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定，它对一代测序产生革命性的改变，二代测序平台主要以Roche的454焦磷酸合成测序，illumina的HiSeq边合成边测序，以及ABI的SOLiD连接法测序为代表，二代测序可分为全基因组测序、全外显子测序、扩增子测序、转录组测序宏基因组测序等多种类型。

扩增子测序是一种基于高通量测序技术(NGS,next-generation sequencing)的高靶向性测序方法，通过对样本中16SrRNA/18SrRNA/ITS等保守区域进行基因扩增和测序，对序列数据经过数据拆分、去接头、去重、多序列比对等生信分析处理，从而对微生物进行鉴定。

全基因组测序是对物种中所有基因进行测序，测定其DNA的碱基序列，利用此技术可在全基因组水平上对微生物进行鉴定，并可以通过分析突变位点，根据变异位点构建进化树，进行样本的溯源分析。目前微生物高通量检测方法已应用于临床感染性疾病诊断，且它在药物研发、化妆品、工业、农业、食品检测中也发挥着重要的作用。

现有的微生物高通量检测方法有基于表型、生理生化反应原理的检测技术，许多微生物在代谢过程中会产生胞外酶，这些酶从细胞中释放出来后催化细胞外的反应，不同微生物在代谢类型上表现很大的差异，这些差异性主要表现在对大分子糖类和蛋白质的分解能力以及分解代谢的最终产物的不同。全自动细菌检测系统(VITEK2)是该类方案中具有代表性的检测方法。它以每种细菌的微量生化反应为基础，不同种类的VITEK试卡含有多种生化反应孔，将待检测的纯菌制成符合一定浊度要求的菌悬液并注入试卡内，封口后放入读数器，根据试卡各生化反应孔中的生长变化来测定各生化介质中指示剂的显色，最后与构建的微生物数据库进行比较，从而完成细菌的鉴定。

但此类检测方法，由于检测的原理是基于微生物生理生化特性，导致对霉菌、放线菌无法鉴定，对培养条件要求严格的微生物也无法鉴定；其次，鉴定结果的判定具有主观性，检测结果的重复性差；再者，有些微生物只能鉴定到属水平，无法鉴定到种水平，无法进行大规模的微生物鉴定。

发明内容

针对现有的微生物高通量检测方法，由于检测的原理是基于微生物生理生化特性，导致对霉菌、放线菌无法鉴定，对培养条件要求严格的微生物也无法鉴定；且鉴定结果的判定具有主观性，检测结果的重复性差，无法进行大规模的微生物鉴定的问题，本发明提供如下技术方案：

一种基于二代高通量测序的微生物鉴定分析系统及装置，包括：

任务管理模块，用于获取待鉴定分析数据，建立任务列表并对所述任务列表中的鉴定分析任务进行管理，将待鉴定分析数据上传到服务器，通过所述服务器根据预设生信分析方法对所述待鉴定分析数据进行鉴定分析；