[发明专利]基于一代测序技术的自动化菌种鉴定方法、系统、终端及介质

说明书

本发明的基于一代测序技术的自动化菌种鉴定方法、系统、终端及介质，通过依次搭建的文件格式检查、序列长度质控、峰图文件的杂峰判定、序列拼接和数据库比对流程进行自动化菌种鉴定，本方案提供了完整的过滤质控方法来判定一代测序数据的质量，减少了工作运行的时间，提高了处理项目的效率，并且提高了鉴定的准确性；并整合了对一代测序各数据处理方式的优势，做到了批量化处理一代测序数据，并提供了后续更为重要的菌种鉴定功能，使得一代测序菌种鉴定的功能更加完善；更首次做到一代测序菌种鉴定流程自动化，极大的提高了工作效率。

技术领域

本发明一代测序技术领域，特别是涉及一种基于一代测序技术的自动化菌种鉴定方法、系统、终端及介质。

背景技术

一代测序技术，即双脱氧链终止法测序法，该技术自1977年Sanger发明以来，因其测序读长(read length)长、准确性高(测序准确度高达99.999％)的优点，被认为是“测序金标准”。通过一代测序技术进行菌种鉴定是比传统生化鉴定更加快速，准确的鉴定方法。一代测序技术利用荧光信号标记ddNTP(双脱氧核苷三磷酸)后，可以直接通过检测荧光信号得到整条序列的信息，输出的测序数据为ab1格式的峰图文件，使用专门的软件查看测序数据并导出对应的fasta序列文件，然后对序列进行拼接并与数据库比对从而获得菌种鉴定信息。以上分析过程是一代测序菌种鉴定的一般步骤。

在此背景下，ab1峰图鉴定的准确性和高效性是进行后续菌种鉴定的基础，但是目前ab1峰图文件的判别方式以人工为主，这样的方式受到判别人的影响，不同的人识别同一个ab1峰图文件可能得到不同的结论，判定没有明确的指标，结果准确性难以得到保证。而且人工识别峰图的方式也会使得效率上存在很大的限制。除此之外，目前一代测序菌种鉴定的一般分析过程效率较低，从ab1峰图文件的鉴定到序列的拼接，再到数据库的比对，每个过程都需要单独的软件进行操作，在没有自动化流程的情况下，使用一代测序进行菌种鉴定的效率是很低的。

目前，还没有报道完整的一代测序自动化菌种鉴定的流程方法，但是与之相关的，在一代测序ab1峰图数据鉴定方面的相关技术方法主要分为了两类：

1.Chromas和SnapGene等具有图形用户界面的软件

一代测序的ab1峰图的查看识别，目前主要是人工利用Chromas和SnapGene等图形用户界面的软件，通过图形界面工具栏的小工具操作，对峰图文件的不同位置进行查看，进而判定该峰图是正常或者污染，并输出对应的序列文件。

但是，利用上述软件对一代测序数据鉴定存在的缺点如下：

(1)软件操作不便捷：ab1峰图文件作为一种特殊格式的文件类型，查看和判定都需要安装特定的软件，在实际操作上较为复杂，而且像SnapGene软件还需要收取费用；

(2)缺少标准判定指标：通过人工鉴定ab1峰图文件的方法，准确性难以得到保障，不同的人在鉴定时候，标准难以统一，导致结果准确率低，并且存在错误鉴定的风险；

(3)限制工作效率：人工鉴定的方式对于一个ab1文件的鉴定需要消耗一定的时间，如果是样本量巨大的时候，这会大大限制工作效率；

(4)没有菌种鉴定功能：利用上述的这些软件只能得到测序的序列信息，对于菌种的鉴定还需其他软件进行操作。

2.R语言sangerseqR包和sangeranalyseR包

这两个R语言包涉及到的主要函数功能如表1所示：

表1 sangerseqR和sangeranalyseR的主要函数功能

但是，利用R语言的sangerseqR和sangeranalyseR包对一代测序数据鉴定的缺点在于：