[发明专利]病原微生物分析鉴定系统及应用

权利要求书

1.一种病原微生物分析鉴定系统，其特征在于，包括：

数据获取模块：用于获取高通量测序得到的基因测序数据；

数据过滤模块：用于将上述得到的基因测序数据依次进行低质量序列过滤、宿主序列过滤；

数据比对模块：用于将上述过滤后序列比对至病原微生物基因组数据库，得到初步比对结果，再将相似度S高于阈值的序列保留，得待分析序列；所述相似度S通过以下公式计算得到：

S＝M/L

其中：M为一条序列正确比对上参考序列的碱基数，L为该序列的总长度；

物种比对模块：用于统计所述待分析序列的物种比对情况，具体为，当一序列唯一对比上一个物种，则定义为该物种唯一比对序列，归为该物种唯一比对序列集SUi；当一序列比对上至少两个物种，则定义该序列为共有比对序列，分别归为至少两个所述物种的共有比对序列集SMi；其中，i∈N，N是正整数，表示某一个具体的物种；

数据分析模块：用于计算所述共有比对序列集中各序列对比上相应物种的相似度S，并计算所述共有比对序列集中各序列比对上各物种的平均相似度值SMSi，比较所述共有比对序列集比对上各物种的平均相似度值SMSi，将该共有比对序列集分配给最大SMSi所在物种，记为SMimax序列集；

所述SMSi通过以下方式计算得到：

其中：n为所述共有比对序列集中序列的总数；

物种序列模块：用于计算物种总比对序列数SNTi；所述SNTi通过以下方式计算得到：

SNTi＝NSUi+NSMimax

其中：NSUi为该物种唯一比对序列集SUi中序列数，NSMimax为相应的SMimax序列集中序列数；

结果输出模块：用于统计分析上述得到的各物种总比对序列数SNTi，进行生物信息学分析，得到病原微生物分析鉴定结果。

2.根据权利要求1所述的病原微生物分析鉴定系统，其特征在于，所述数据分析模块中，对于任意个共有比对序列集SMi，根据共有序列组成的共有比对序列集SMi计算平均相似度值SMSi，将这些序列分配给最大SMSi所在物种，直到取尽所有共有比对的序列。

3.根据权利要求2所述的病原微生物分析鉴定系统，其特征在于，当至少两个物种具有相同且最大的SMSi，则将该共有比对序列集随机分配给至少两个相同的物种中的一个。

4.根据权利要求1所述的病原微生物分析鉴定系统，其特征在于，所述病原微生物基因组数据库通过以下方法建立：

基因组收集：收集病原微生物的代表基因组和人类参考基因组；

基因组数据清洗：过滤长度小于1000bp的真菌和细菌contig，过滤长度小于300bp的病毒contig，过滤低质量碱基比例大于10％的contigs；

物种分类信息注释：对上述基因组过滤得到的序列重新编号命名，根据物种分类号，按照“界门纲目科属种”七级分类规则注释物种分类信息，作为物种注释，即得病原微生物基因组数据库。

5.根据权利要求1所述的病原微生物分析鉴定系统，其特征在于，所述相似度S的阈值为0.96±0.03。

6.根据权利要求1所述的病原微生物分析鉴定系统，其特征在于，所述数据过滤模块中，所述低质量序列过滤按照下述方法进行：当一条序列质量值小于Q15的碱基占比大于40％；或者序列N碱基个数大于1；或者序列长度小于35；或者序列复杂度小于30％，则该序列被过滤；

所述宿主序列过滤按照下述方法进行：将上述经低质量序列过滤后的干净测序数据比对到宿主库中，得到过滤宿主后的序列。

7.根据权利要求1-6任一项所述的病原微生物分析鉴定系统在用于制备2019-nCoV诊断试剂和/或设备中的应用。