[发明专利]一种HIV分子传播网络可视化展示系统和方法

说明书

本发明涉及一种HIV分子传播网络可视化展示系统和方法，包括：用户输入模块，用于输入待测HIV序列及阈值参数；容器模块，用于存储参考HIV序列、待测HIV序列和用于HIV分子传播网络的生成子模块；计算集群模块，通过调用容器模块中子模块，获得参考HIV序列和待测HIV序列的最佳遗传距离阈值，并根据最佳遗传距离阈值建立最优HIV分子传播网络；分子传播网络分析模块，用于对最优HIV分子传播网络的属性信息进行分析；分子传播网络展示模块，用于对HIV分子传播网络的分析结果进行可视化展示，并输出HIV分子传播网络的矢量图。其能对HIV分子传播网络进行直观的显示，显示结果简单，方便非计算机专业人士使用。

技术领域

本发明涉及一种HIV分子传播网络可视化展示系统和方法，属于HIV基因研究技术领域，特别是涉及基因领域中的分子传播网络研究。

背景技术

艾滋病毒(Human immunodeficiency virus,HIV)的感染流动方向受社会网络结构变化的影响，因此要遏制HIV传播蔓延需要掌握HIV感染者的社会网络结构特点。HIV 分子传播网络利用感染者HIV基因序列的遗传信息建立分子水平的网络，尝试尽可能还原宏观的感染者社会网络，建立一种更快更高效的手段，同时通过对网络中活跃的感染者实施及时的靶向干预，减少传播源并提高干预效果。

由于基因数据量巨大，结构复杂，可读性差，通常需要依赖于有计算机背景的专业人士进行编写程序代码对基因数据进行处理后，方可实现数据的有效分析以及可视化。目前在国际、国内数据库中已积累大量HIV基因序列数据，繁多复杂，而获取这些数据的通常是具有医学背景的专业人士，如从事传染病专业，分子流行病专业人员，进行疾病相关的基础科学研究使用。而国际上新兴起的HIV分子网络分析是通过计算 HIV病毒序列间差异建立潜在传播关系的一种创新性应用，目前该分析技术需计算机专业人士编写代码方可开展数据分析，尚无可同时处理大量基因序列的成熟人机对话界面应用软件发布，因此，非计算机专业背景的医学人士无法直接通过编程代码分析基因数据，并根据分析结果指导HIV的预防干预。故本领域亟需研发一种可以对大量HIV 基因序列进行快速、高效分析，且操作简单(无需编写代码)、可生动的直观展示分析结果的HIV分子传播网络分析系统。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够简单生动的对HIV分子传播网络进行可视化展示的系统和方法。

为实现上述目的，本发明提出了以下技术方案：一种HIV分子传播网络可视化展示系统，包括：用户输入模块、容器模块、计算集群模块、分子传播网络分析模块和分子传播网络展示模块。用户输入模块，用于输入待测HIV序列及阈值参数；容器模块，用于存储参考HIV序列、待测HIV序列和用于HIV分子传播网络的生成子模块；计算集群模块，通过调用容器模块中子模块，获得参考HIV序列和待测HIV序列的最佳遗传距离阈值，并根据最佳遗传距离阈值建立最优HIV分子传播网络；分子传播网络分析模块，用于对最优HIV分子传播网络的属性信息进行分析；分子传播网络展示模块，用于对HIV分子传播网络的分析结果进行可视化展示，并输出HIV分子传播网络的矢量图。

进一步，容器模块包括网页服务器、套接字客户端和子模块，网页服务器用于从用户输入模块提取输入待测HIV序列及阈值参数，并将其传输至套接字客户端，套接字客户端用于连接计算集群模块，计算集群模块调取子模块用于进行HIV分子传播网络计算。

进一步，容器模块的子模块，包括：最佳遗传距离阈值子模块和HIV分子传播网络子模块，最佳遗传距离阈值子模块，用于根据HIV基因序列计算每两个HIV基因样本间的遗传距离，得到最佳遗传距离阈值；HIV分子传播网络子模块，用于根据最佳遗传距离阈值建立最优HIV分子传播网络。