交互式一体化病原微生物分析系统及其方法与流程

本申请涉及微生物分析，尤其是涉及交互式一体化病原微生物分析系统及其方法。

背景技术：

1、由于测序技术的进步与发展，高通量测序技术产生的数据总量已达eb级，因此如何利用生物信息技术从海量数据中挖掘有价值的核心信息，数据展示以便于实时解析和关键报告数据挖掘，已成为该领域科研人员的核心难题。而在生物信息分析平台方面，目前比较著名的国内外平台包括：国外的galaxy生物信息分析平台、华大基因的bgionline平台。然而，这些平台功能虽然强大，适合专业生物信息用户，但对没有任何生物信息基础的用户使用尚有难度。

2、市面上大部分高通量测序服务公司，都只提供的传统静态结题报告，在数据挖掘方面费时费力，不利于该领域科研人员进行数据分析研究，且若用户下机数据如需修改参数，需经公司技术和生物信息工程师进行反复交流商讨修改且重新分析需用户缴纳补充分析费用，此过程极为浪费时间和经济成本。

3、高通量测序产生的数据量非常大，个人计算机和工作站无法完成这些数据的处理，需要采用云计算存储方式进行处理。病原微生物专业人员缺乏计算机编程经验，难以操作非图形界面的生信分析软件。现有技术中分析流程产出结果的数据为文本、表格数据或者直接渲染在静态网页报告上，出具报告的操作门槛高，体验较差。

技术实现思路

1、为了改善上述提到的问题，本发明提供交互式一体化病原微生物分析系统及其方法。

2、本发明提供交互式一体化病原微生物分析系统，采用如下的技术方案：交互式一体化病原微生物分析系统，包括分析平台，所述分析平台包括用户登录管理单元、数据单元、动态交互分析单元以及资源共享单元，所述用户登录管理单元与数据单元之间作信息或数据交流，且用户登录管理单元与数据单元之间通过无线信号传输，所述数据单元与动态交互分析单元之间通过无线信号传输，所述动态交互分析单元与资源共享单元之间通过无线信号传输，且用户登录管理单元用于提供用户注册账号信息，获取登陆信息，根据登陆信息确定登陆用户的权限，提供登陆用户利用云平台病原微生物基因组测序进行生物信息分析的接口。

3、基于上述技术特征：本发明以自动实现生物信息的动态化数据挖掘和实时解析，使得无生物信息基础的科研工作者也可根据需要自主选择参数、一键生成分析结果、图形完全动态，从而便于实时数据挖掘分析。

4、作为本发明所述交互式一体化病原微生物分析系统的一种优选方案，其中：所述用户登录管理单元包括任务查看模块以及数据上传信息查看模块，所述数据上传信息查看模块为用户在后台可以看到个人上传的基因组数据记录。

5、基于上述技术特征：用户在任务栏中可以查看到在分析工具中分析的结果，分析结果中包含多个不同格式的文件如fasta文件、ffn文件、err文件、gbk文件、log文件、faa文件、gff文件等，也包含各种图表及图片文件，用户可以将文件进行储存。

6、作为本发明所述交互式一体化病原微生物分析系统的一种优选方案，其中：所述数据单元用于提供用户进行上传数据操作，获取用户上传的数据，并在上传过程中实时显示上传进度。

7、基于上述技术特征：数据来源为不同测序平台获取的病原细菌denove测序数据及生物信息数据库中获取的注释文件，所述数据格式为后缀为.fasta/.fna/.gz/.faa/.fastq/.gff2/.gff3/.vcf.genbank中的任意一种。

8、作为本发明所述交互式一体化病原微生物分析系统的一种优选方案，其中：所述动态交互分析单元包括生信分析工具和在线交互分析，所述动态交互分析单元可提供多种分析工具，用户根据自己的需求选择对应的分析工具，输入相关的基因组数据，选择不同的参数，获取分析结果。

9、基于上述技术特征：平台提供多种分析工具，按照不同的测序方式进行分类，每一类工具中又包含不同的分析工具，用户根据自己的需求选择工具，用户选择对应的分析工具后，上传基因组信息，输入文件名称，设置参数，按照页面提示的流程，进行数据分析提交，分析结果展示在个人中心的任务栏中。

10、作为本发明所述交互式一体化病原微生物分析系统的一种优选方案，其中：所述资源共享单元可用于提供部分共享数据，用户也可以将个人数据进行共享。

11、基于上述技术特征：共享后的数据平台所有用户都可以查看并进行资源下载，资源共享功能可促进平台整体资源整合，提高资源利用率。

12、作为本发明所述交互式一体化病原微生物分析系统的一种优选方案，其中：所述动态交互分析单元还包括图表工具，所述图表工具可实现更改颜色方案、形状方案、柱形方向。

13、基于上述技术特征：可显示图例、点名称、合并或排序功能，分析结果图可以以png、jpg、pdf、svg格式下载，分析结果格式包含html和pdf。

14、作为本发明所述交互式一体化病原微生物分析系统的一种优选方案，其中：所述用户登录管理单元、数据单元、动态交互分析单元以及资源共享单元的操作均基于html+css+vue框架的前端页面和java和web服务器后台。

15、基于上述技术特征：动态交互分析单元接收到任务执行命令后调用perl、c、python、r计算机语言的服务器端脚本对测序数据进行基本分析。

16、本发明提出的另一种技术方案：交互式一体化病原微生物分析系统的生成方法，包括以下步骤：

17、s101：用户登录平台，获取登录信息；

18、s102：提供用户上传数据操作，获取用户上传的数据；

19、s103：用户选择对应的生信分析工具；

20、s104：提供用户实现动态交互数据解析；

21、s105：用户可查看分析结果，分析结果可存入报告，在报告中展示。

22、综上所述，本发明包括以下至少一种有益效果：与现有技术相比，本发明通过云端服务平台封装式的设计，将后台复杂的实验、分析流程以简单、交互式的方式呈现给终端用户，使非生物信息背景的用户，也能够通过平台简单的操作界面完成复杂的生物信息分析，解决了传统高通量测序科研服务模式的弊端，对无生物信息基础的科研工作者也可根据需要自主选择参数、一键生成分析结果、图形完全动态，便于实时解析实验数据。

技术特征：

1.交互式一体化病原微生物分析系统，包括分析平台(1)，其特征在于：所述分析平台(1)包括用户登录管理单元(2)、数据单元(3)、动态交互分析单元(4)以及资源共享单元(5)，所述用户登录管理单元(2)与数据单元(3)之间作信息或数据交流，且用户登录管理单元(2)与数据单元(3)之间通过无线信号传输，所述数据单元(3)与动态交互分析单元(4)之间通过无线信号传输，所述动态交互分析单元(4)与资源共享单元(5)之间通过无线信号传输，且用户登录管理单元(2)用于提供用户注册账号信息，获取登陆信息，根据登陆信息确定登陆用户的权限，提供登陆用户利用云平台病原微生物基因组测序进行生物信息分析的接口。

2.如权利要求1所述的交互式一体化病原微生物分析系统，其特征在于：所述用户登录管理单元(2)包括任务查看模块(21)以及数据上传信息查看模块(22)，所述数据上传信息查看模块(22)为用户在后台可以看到个人上传的基因组数据记录。

3.如权利要求1所述的交互式一体化病原微生物分析系统，其特征在于：所述数据单元(3)用于提供用户进行上传数据操作，获取用户上传的数据，并在上传过程中实时显示上传进度。

4.如权利要求1所述的交互式一体化病原微生物分析系统，其特征在于：所述动态交互分析单元(4)包括生信分析工具(41)和在线交互分析(42)，所述动态交互分析单元(4)可提供多种分析工具，用户根据自己的需求选择对应的分析工具，输入相关的基因组数据，选择不同的参数，获取分析结果。

5.如权利要求1所述的交互式一体化病原微生物分析系统，其特征在于：所述资源共享单元(5)可用于提供部分共享数据，用户也可以将个人数据进行共享。

6.如权利要求1所述的交互式一体化病原微生物分析系统，其特征在于：所述动态交互分析单元(4)还包括图表工具(43)，所述图表工具(43)可实现更改颜色方案、形状方案、柱形方向。

7.如权利要求1所述的交互式一体化病原微生物分析系统，其特征在于：所述用户登录管理单元(2)、数据单元(3)、动态交互分析单元(4)以及资源共享单元(5)的操作均基于html+css+vue框架的前端页面和java和web服务器后台。

8.如权利要求1-7任意一项所述的交互式一体化病原微生物分析系统的生成方法，包括以下步骤：

技术总结
本申请公开了交互式一体化病原微生物分析系统及其方法，涉及微生物分析技术领域，用户登录管理单元与数据单元之间作信息或数据交流，且用户登录管理单元与数据单元之间通过无线信号传输，数据单元与动态交互分析单元之间通过无线信号传输，动态交互分析单元与资源共享单元之间通过无线信号传输。本申请通过云端服务平台封装式的设计，将后台复杂的实验、分析流程以简单、交互式的方式呈现给终端用户，使非生物信息背景的用户，也能够通过平台简单的操作界面完成复杂的生物信息分析，解决了传统高通量测序科研服务模式的弊端，对无生物信息基础的科研工作者也可根据需要自主选择参数、一键生成分析结果、图形完全动态，便于实时解析实验数据。

技术研发人员：魏强,宋杨,姜孟楠,李宜晓,梅蠡,刘丽
受保护的技术使用者：中国疾病预防控制中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13