基于二代测序的微生物16S扩增子数据分析的装置及方法与流程

技术特征：
1.微生物16s扩增子数据分析的装置，其特征在于：所述装置包括如下模块：(1)数据获得模块：用于获取所有待测样本的微生物16s扩增子的原始数据；(2)数据质控分析模块：用于将所述原始数据进行质量控制得到有效数据；(3)otu聚类及物种注释模块：用于获得所有待测样本的物种组成及丰度信息；所述otu聚类及物种注释模块包括如下模块：(3
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1)otu聚类及物种注释模块：用于将所述所有待测样本的所述有效数据聚类成otus，并对otus的代表序列进行物种注释；(3
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2)物种分布分析模块：用于分析所述所有待测样本在不同分类水平上的物种相对丰度及比例；(3
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3)物种进化树构建模块：用于构建所述所有待测样本的属水平物种进化树，用于分析属水平物种的系统进化关系；(4)α
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多样性分析模块：用于分析所述所有待测样本内的微生物群落多样性；所述α
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多样性分析模块包括如下模块：(4
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1)α
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多样性指数统计模块：用于统计所述所有样本的α
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多样性分析指数；(4
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2)物种多样性曲线绘制模块：用于绘制所述所有待测样本的物种多样性曲线，以分析所述有效数据的数据量的合理性和所述样本中物种的丰富度和均匀度；(5)β
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多样性分析模块：用于比较分析所述所述所有待测样本间的微生物群落构成；所述β
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多样性分析模块包括如下模块：(5
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1)β
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多样性指数统计模块：用于统计所述所有待测样本间的β
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多样性指数；(5
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2)排序分析模块：用于在可视化的低维空间展示多维数据的结构；(5
‑
3)聚类分析模块：用于通过对待测样本进行聚类分析，获得所述所有待测样本间的相似性分析结果；(6)组间差异显著性分析模块：用于分析获得待测样本分组组间差异的显著性。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：(5
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2)所述排序分析模块通过如下步骤的方法建立：主坐标分析、主成分分析和/或无度量多维标定法分析。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：(5
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1)模块中所述β
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多样性指数包括所述所有待测样本间的相异系数、样本距离、样本的群落组成、样本的组间和组内差异；所述相异系数选用weighted unifrac距离和unweighted unifrac距离来衡量。4.根据权利要求1或2或3所述的装置，其特征在于：(6)组间差异显著性分析模块通过如下步骤的方法建立：anosim分析、mrpp分析、adonis分析和/或lefse分析。5.根据权利要求1
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4中任一权利要求所述的装置，其特征在于：(5
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3)聚类分析模块通过构建upgma聚类树的方法建立。6.根据权利要求1
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5中任一权利要求所述的装置，其特征在于：(4
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2)模块所述物种多样性曲线为稀释曲线和等级聚类曲线。7.根据权利要求1
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5中任一权利要求所述的装置，其特征在于：(3
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2)所述物种分布分析模块通过如下步骤的方法建立：物种相对丰度分析、属水平物种数量分析和/或物种丰度聚类分析。8.微生物16s扩增子数据分析的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：(1)获取所有待测样本的微生物16s扩增子的原始数据；
(2)数据质控分析：用于将所述原始数据进行质量控制得到有效数据；(3)otu聚类及物种注释：用于获得所述所有待测样本的物种组成及丰度信息；所述otu聚类及物种注释包括如下步骤：(3
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1)otu聚类及物种注释：用于将所述所有所述待测样本的所述有效数据聚类成otus，并对otus的代表序列进行物种注释；(3
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2)物种分布分析：用于分析所述所有待测样本在不同分类水平上的物种相对丰度及比例；(3
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3)物种进化树构建：用于构建所述所有待测样本的属水平物种进化树，用于分析属水平物种的系统进化关系；(4)α
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多样性分析：用于分析所述所有待测样本内的微生物群落多样性；所述α
‑
多样性分析模块包括如下步骤：(4
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1)α
‑
多样性指数统计：用于统计所述所有待测样本的α
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多样性分析指数；(4
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2)物种多样性曲线绘制：用于绘制所述所有待测样本的物种多样性曲线，以分析所述有效数据的数据量的合理性和所述所有待测样本中物种的丰富度和均匀度；(5)β
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多样性分析：用于比较分析所述所有待测样本间的微生物群落构成；所述β
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多样性分析包括如下步骤：(5
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1)β
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多样性指数统计：用于统计所述所有待测样本间的β
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多样性指数；(5
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2)排序分析：用于用于在可视化的低维空间展示多维数据的结构；(5
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3)聚类分析：用于通过对所述所有待测样本进行聚类分析，获得所述所有待测样本间的相似性分析结果；(6)组间差异显著性分析：用于分析获得所述所有待测样本分组组间差异的显著性。9.存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序使计算机建立如权利要求1
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7中任一权利要求所述装置的模块。10.存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序使计算机运行如权利要求8所述步骤的方法或所述计算机程序使计算机运行如权利要求1
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7中任一权利要求所述装置的模块。

技术总结
本发明公开了基于二代测序的微生物16S扩增子数据分析的装置及方法。本发明所保护的微生物16S扩增子数据分析的装置主要包括如下模块：数据获得模块；数据质控分析模块；OTU聚类及物种注释模块；α


技术研发人员：郑明权 侯晓帆
受保护的技术使用者：艾德范思（北京）医学检验实验室有限公司
技术研发日：2021.09.17
技术公布日：2021/12/14