[发明专利]病原微生物分析鉴定系统及应用

说明书

本发明涉及一种病原微生物分析鉴定系统及应用，属于基因检测分析技术领域。该病原微生物分析鉴定系统包括：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：用于将序列比对至病原微生物基因组数据库中；物种比对模块：用于统计待分析序列；数据分析模块：用于计算共有比对序列集中各序列对比上每一个物种的相似度S和平均相似度值SMSi；物种序列模块：用于计算物种的总比对序列数SNTi；结果输出模块：用于进行生物信息学分析，得到病原微生物分析鉴定结果。该病原微生物分析鉴定系统不仅具有分析时间短、准确性高的优点；还可准确得检测混合感染，获得具体病原体信息。

技术领域

本发明涉及基因检测分析技术领域，特别是涉及一种病原微生物分析鉴定系统及应用。

背景技术

新型冠状病毒最早是由宏转录组测序技术发现并鉴定的，宏转录组的生物信息学分析是其中极其关键的一个步骤，生物信息学分析性能的优劣决定了是否能够准确、快速地分析鉴定出新型冠状病毒。

生物信息学分析性能主要由分析时效和分析结果准确性两个方面决定。能够快速、准确鉴定出新型冠状病毒，可以有效帮助医生加快对疑似病例的排查，尽快收治确诊患者，对疫情的控制起着很大的作用。

新型冠状病毒的爆发期也正好是流感的爆发期，两者均可导致肺炎，CT影像相似，临床医生难以鉴别。而对新型冠状病毒感染和非新型冠状病毒感染的鉴别诊断是防止交叉感染和疫情扩散的关键措施，还能有效帮助医生正确救治病患。此外新型冠状病毒感染患者，特别是重症患者，很容易出现合并细菌或者真菌感染，如果未能及时检测出来，则会加大重症患者的治疗难度，然而普通的PCR试剂盒无法进行合并感染的筛查。

新型冠状病毒是一种新发病原体，发现前没有参考基因组，无法利用公共数据库进行鉴定分析，因此需要更新数据库才能鉴定新型冠状病毒。常规的PCR试剂盒可以较快检测新型冠状病毒，但病毒变异较快，容易导致PCR检测失败，并且目前市面上的PCR试剂盒都无法进行多重检测，也即无法对新型冠状病毒感染和非新型冠状病毒感染导致的肺炎做鉴别检测，更加无法进行混合感染的检测。

另外，目前普通的宏基因组学的分析方法并非针对新型冠状病毒开发，数据库里面甚至不包含新型冠状病毒的基因组，无法对新型冠状病毒进行鉴定。即使添加了新型冠状病毒基因组，普通的分析流程用时也很长，无法快速鉴定，准确性也未知。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种病原微生物分析鉴定系统及应用，采用该分析鉴定系统应用于新型冠状病毒的检测中，可以快速、准确鉴定新型冠状病毒，同时还可以鉴定非新型冠状病毒感染导致的肺炎的真实病原体，以及还能检测出细菌、真菌等的合并感染，具有其它检测方式无法比拟的优势。

一种病原微生物分析鉴定系统，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；