CN110512011A - 一种肠道菌群检测分析方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents
一种肠道菌群检测分析方法、装置、系统及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110512011A CN110512011A CN201910800300.0A CN201910800300A CN110512011A CN 110512011 A CN110512011 A CN 110512011A CN 201910800300 A CN201910800300 A CN 201910800300A CN 110512011 A CN110512011 A CN 110512011A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dna
- analysis
- sample
- report
- pcr
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims abstract description 63
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000028937 DNA protection Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 19
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 19
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims description 14
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 12
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 11
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 9
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 8
- 238000007400 DNA extraction Methods 0.000 claims description 7
- 239000012149 elution buffer Substances 0.000 claims description 5
- 238000010224 classification analysis Methods 0.000 claims description 3
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 claims description 3
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 108020004465 16S ribosomal RNA Proteins 0.000 abstract description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 9
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 75
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 54
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 21
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 11
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 10
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 8
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 7
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 7
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N isoamylol Chemical compound CC(C)CCO PHTQWCKDNZKARW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- UDSAIICHUKSCKT-UHFFFAOYSA-N bromophenol blue Chemical compound C1=C(Br)C(O)=C(Br)C=C1C1(C=2C=C(Br)C(O)=C(Br)C=2)C2=CC=CC=C2S(=O)(=O)O1 UDSAIICHUKSCKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 4
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 4
- 229960004756 ethanol Drugs 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 4
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 4
- 238000013515 script Methods 0.000 description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 4
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 3
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108020002230 Pancreatic Ribonuclease Proteins 0.000 description 2
- 102000005891 Pancreatic ribonuclease Human genes 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000005709 gut microbiome Species 0.000 description 2
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 2
- 239000003761 preservation solution Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 2
- 210000003705 ribosome Anatomy 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 241000193738 Bacillus anthracis Species 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 206010019133 Hangover Diseases 0.000 description 1
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 description 1
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 1
- RCEAADKTGXTDOA-UHFFFAOYSA-N OS(O)(=O)=O.CCCCCCCCCCCC[Na] Chemical compound OS(O)(=O)=O.CCCCCCCCCCCC[Na] RCEAADKTGXTDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003081 Povidone K 30 Polymers 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007984 Tris EDTA buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 208000025865 Ulcer Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 125000005211 alkyl trimethyl ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010876 biochemical test Methods 0.000 description 1
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- VOAXAOULFRTTAM-UHFFFAOYSA-N chloroform phenol Chemical compound C1(=CC=CC=C1)O.C(Cl)(Cl)Cl.C1(=CC=CC=C1)O.C1(=CC=CC=C1)O VOAXAOULFRTTAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 description 1
- 239000005549 deoxyribonucleoside Substances 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 229940000406 drug candidate Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229960001484 edetic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003777 experimental drug Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 230000008821 health effect Effects 0.000 description 1
- 230000007366 host health Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000032696 parturition Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229920002477 rna polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 230000031068 symbiosis, encompassing mutualism through parasitism Effects 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000001226 triphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011178 triphosphate Nutrition 0.000 description 1
- -1 triphosphate salt Chemical class 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000397 ulcer Toxicity 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6869—Methods for sequencing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
- C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
- C12Q1/689—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for bacteria
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16B—BIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
- G16B15/00—ICT specially adapted for analysing two-dimensional or three-dimensional molecular structures, e.g. structural or functional relations or structure alignment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Evolutionary Biology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
一种肠道菌群检测分析方法，其特征在于，该方法包括：采集粪便样本后立刻与DNA保护液相混合；常温下转移粪便样本；提取粪便样本总DNA；对样本总DNA进行16S rRNA的扩增获取纯化DNA；将纯化后的DNA进行文库制备及测序；根据测序数据分析样本粪便的生物信息生成报告；解读报告上的分析结果。本发明将复杂生物信息分析流程整合成一套自动化分析软件，不论是专业生物信息分析人员还是普通实验人员，按照指定格式准备输入文件和数据，可以全自动完成分析，拿到最终结果。
Description
技术领域
本发明属于肠道菌群检测技术领域，尤其涉及一种中国健康人群肠道微生物菌群检测分析方法、装置、系统及计算机可读存储介质。
背景技术
人体微生物被视为人体第二基因组，每个人肠道、口腔、皮肤等都寄生或共生着成千上万种微生物,它们的数量远远超过人体细胞数量。目前科研以及检测公司常用的微生物检测方法较为类似，通过对 16S rRNA基因V1-V3、V3-V4或V4区进行PCR扩增测序并分析得出受检者肠道微生物状态。然而，现有的生物信息分析门槛高，需要经验丰富的专业生物信息分析人员才能完成；所分析菌落种类无明确目标，对所有菌群分析，给出结果对受检者或医生无明确指导意义；现有系统只支持单个区域的分析和检测，对数据来源要求有严格限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种肠道菌群检测分析方法、装置、系统及计算机可读存储介质，旨在解决现有生物分析过程太复杂，无法直接获得指导性结果的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种肠道菌群检测分析方法，其特征在于，该方法包括：
采集粪便样本后立刻与DNA保护液相混合；
常温下转移粪便样本；
提取粪便样本总DNA；
对样本总DNA进行16SrRNA目标片段进行扩增，使用试剂盒提纯 PCR产物获取纯化目标DNA；
将纯化后的DNA进行文库制备及测序；
根据测序数据分析样本粪便的生物信息生成报告；
解读报告上的分析结果。
具体地，所述采集粪便样本后立刻与DNA保护液相混合的步骤具体包括：
准备采集管；
用采集管采集粪便样本；
封装存有粪便样本的采集管。
具体地，所述提取粪便样本总DNA的步骤具体包括：
提取采集管内粪便样本的总DNA；
检测总DNA的完整性；
检测总DNA的纯度。
具体地，所述对样本总DNA进行16S rRNA的扩增获取纯化DNA 的步骤具体包括：
合成PCR引物，
PCR引物扩增得到足量的PCR产物；
电泳检测PCR产物；
切取PCR产物400-500bp附近的明亮DNA条带；
将含有目标片段的明亮DNA条带转入纯化试剂盒获取纯化DNA。
具体地，所述将纯化后的DNA进行文库制备及测序的步骤具体包括：
将存有纯化DNA的PCR管放到PCR仪中在55℃孵育5分钟；
文库洗脱缓冲液注入到PCR中；
PCR管在PCR仪上进行文库扩增；
对文库扩增后的PCR上机测序获得测序数据。
具体地，所述根据测序数据分析样本粪便的生物信息生成报告的步骤具体包括：
过滤低质量测序数据；
测序数据的嵌合体读段去除；
测序数据质量校准；
微生物菌群多态性分析；
微生物菌群分类分析；
目标菌群相对丰度比较分析；
生成分析报告。
一种样本采集装置，该装置用于实现上述方法，所述装置包括采集管和DNA保护液，粪便样本存入采集管后立刻与DNA保护液相混合。
一种肠道菌群检测分析系统，该系统用于实现上述方法，所述系统包括：
DNA提取模块，提取粪便样本总DNA；
16S rRNA扩增模块，对样本总DNA进行16S rRNA基因的扩增获取纯化DNA；
文库制备及测序模块，将纯化后的DNA进行文库制备及测序，获取测序数据；
测序数据分析模块，根据测序数据分析样本粪便的生物信息并生成报告；
报告解读模块，解读报告上的分析结果；
所述DNA提取模块提取的粪便样本总DNA转移至16S rRNA扩增模块进行16S rRNA的扩增获取纯化DNA，文库制备及测序模块获取纯化DNA进行文库制备及测序获得测序数据，测序数据分析模块获取测序数据分析样本粪便的生物信息并生成报告，报告解读模块根据报告解读出分析结果。
一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述系统的功能。
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述系统的功能。
本发明将复杂生物信息分析流程整合成一套自动化分析软件，不论是专业生物信息分析人员还是普通实验人员，按照指定格式准备输入文件和数据，可以全自动完成分析，拿到最终结果；通过查阅大量文献以及临床研究结果，选出30种具有明确生物学意义的菌落进行检测及分析，为医生提供可靠而有实用价值的参考；本系统支持V1-V2、 V1-V3、V3-V4、V4、V4-V5、V5-V7、V7-V9区等多个区域的分析，亦可对16S rRNA全部V1-V9区进行分析。无论是实验人员自己建库测序得到的数据还是商业试剂盒提取得到的数据，均能准确鉴定目标菌落的相对丰度，为临床医生及受检者提供用药及饮食指导。
附图说明
图1是本发明实施例一的整体方法流程图；
图2是本发明实施例一的步骤S10的方法流程图；
图3是本发明实施例一的步骤S30的方法流程图；
图4是本发明实施例一的步骤S40的方法流程图；
图5是本发明实施例一的步骤S50的方法流程图；
图6是本发明实施例三的系统结构框图；
DNA提取模块～1，16SrRNA扩增模块～2，文库制备及测序模块～ 3，测序数据分析模块～4，报告解读模块～5
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
传统对人体微生物的研究方法是19世纪初罗伯特科赫(Robert Koch)建立起来的。他通过配制适合于微生物生长的培养基，从炭疽中分离出导致该疾病的病原微生物炭疽杆菌。分离单一群体微生物之后，人们通过直接观察、生化测试、分化染色及富集等方法研究微生物的功能。但后来人们发现通过分离培养方法获得的微生物仅占显微镜观察到所有微生物的极小一部分。因为许多微生物生长在难以模拟的人体环境中，无法分离培养。为了解决众多微生物无法分离培养问题，午斯(Woese)等人首次使用非常保守的16S核糖体核糖核酸(16S rRNA)来研究微生物的进化关系。在此基础之上，佩斯(Pace)等人使用聚合酶链式反应扩增16S rRNA的方法来研究微生物的多态性。 16S rRNA是包含物种特异性的高可变区域的RNA序列，含有1-9个可变区，在可变区两侧含有相对保守、可用于PCR扩增的序列。基于 16S rRNA PCR技术，结合近年飞速发展的一代及二代测序技术，越来越多的微生物16S rRNA序列被发现，截至目前，已经有超过三百万条16S rRNA序列被发现，覆盖微生物门类35门。目前基于16S rRNA PCR定量及定性的方法也已在科研实践中广泛使用。现有分析系统主要存在以下几个缺点：一、生物信息分析门槛高，需要经验丰富的专业生物信息分析人员才能完成；二、所分析菌落种类无明确目标，对所有菌群分析，给出结果对受检者或医生无明确指导意义；三、现有系统只支持单个区域的分析和检测，对数据来源要求有严格限制；针对上述不足，本发明进行以下创新：一、将复杂生物信息分析流程整合成一套自动化分析软件，不论是专业生物信息分析人员还是普通实验人员，按照指定格式准备输入文件和数据，可以全自动完成分析，拿到最终结果；二、通过查阅大量文献以及临床研究结果，选出30 种具有明确生物学意义的菌落进行检测及分析，为医生提供可靠而有实用价值的参考；三、本系统支持V1-V3、V3-V4、V4、V4-V5、V5-V7 区等多个区域的分析，无论是实验人员自己建库测序得到的数据还是商业试剂盒提取得到的数据，均能准确鉴定目标菌落的相对丰度，为临床医生及受检者提供用药及饮食指导。
实施例一
本实施例提供一种肠道菌群检测分析方法，参见图1，该方法包括：
步骤S10：采集粪便样本后立刻与DNA保护液相混合。
具体地，由于粪便样品中包含有大量DNA酶，在采集及运输过程中很容易将所要检测的微生物DNA降解，故采集后应立刻与DNA保护液相混合，避免DNA降解影响检测结果。DNA的保存液一般为EDTA 和去污剂配制的缓冲液。EDTA能耦合几乎所有金属阳离子避免其破坏DNA结构。去污剂能破坏粪便样本中的DNA酶，以免其将DNA降解。本发明提供常规DNA保存液的配制方法，操作过程中亦可购买商业 DNA保存液按照说明书使用。
具体地，参见图2，步骤S10具体包括：
步骤S11：采集管的准备。
具体地，所需实验药品及器材：药品：1mol/L Tris-HCL(三羟甲基氨基甲烷-盐酸)、0.5mol/L的EDTA(依地酸)、双蒸水，20％的SDS (十二烷基硫酸钠)；器材：试管架、玻璃棒、洗耳球、1ml移液管3 只、5ml胶头滴管、50ml容量瓶、量程10ml的量筒、50ml棕色瓶、10ml具备密封盖的采血管。本实例为配制50mlDNA保存液的操作步骤，若需其他体积的DNA保存液，按等比例体积的试剂及耗材准备即可。操作步骤为：
步骤S12：用采集管采集粪便样本，
具体地，将洗净的晾干的容量瓶固定在试管架上；
进一步地，使用1mol/L Tris-HCL润洗1ml的移液管2-3次，润洗时所达到的刻度值在1ml以上。
进一步地，用润洗后的移液管向50ml容量瓶缓慢加入100微升 1mol/L Tris-HCL，移液管下端出口靠近容量瓶定容刻度线以下；
进一步地，使用0.5mol/L的EDTA润洗另一只干净的1ml移液管 2-3次，润洗时所达到的刻度值在100微升以上；
进一步地，使用EDTA润洗后的移液管向50ml容量瓶缓慢加入 100微升0.5mol/L的EDTA，移液管下端出口靠近容量瓶定容刻度线以下；
进一步地，使用20％SDS溶液润洗第三只干净的移液管2-3次，润洗时所达到的刻度值在500微升以上；
进一步地，使用SDS润洗后的移液管向50ml容量瓶中缓慢加入 500微升20％的SDS溶液；移液管下端出口靠近容量瓶定容刻度线以下；
进一步地，向容量瓶中缓慢加入45ml双蒸水，以干净的玻璃棒引流，玻璃棒下端靠近容量瓶定容刻度线以下；
进一步地，改用干净的胶头滴管向容量瓶中缓慢滴入双蒸水，定容至50ml；
进一步地，将容量瓶盖拧紧后缓慢上下颠倒5-6次使加入溶液充分混合后将保存液转移到广口瓶或棕色瓶中；
进一步地，使用量筒量取4ml保存液，加入到10ml量程的采血管中，拧紧密封盖；
备注：若直接购买商业DNA保存液，直接将4ml保存液加入到可密封采血管中，拧紧密封盖。
步骤S12：粪便样本采集与封装。
具体地，所需器材：步骤S11中准备好的样本采集管、已消毒的医用棉签、可封口的生物样品采集袋；
进一步地，操作步骤：
小心拧开样本采集管，用消毒棉签蘸取1-2克粪便，在采集管中搅动，使粪便与保存液充分混合后拧紧盖子；
进一步地，将拧紧盖子的采集管放入样品采集袋，封口。
步骤S20：常温下将采集的样本寄送到处理实验室进行后续步骤。
步骤S30：提取粪便样本的总DNA；
具体地，使用CTAB法或商业试剂盒提取样本总DNA，本发明仅提供CTAB法操作流程。
进一步地，所需试剂：PVP(聚乙烯吡咯烷酮K30)、巯基乙醇、氯仿与异戊醇混合液(氯仿：异戊醇＝24:1)、无水乙醇、70％乙醇、 Tris-苯酚、RNA酶A、异丙醇、20g/L CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)、 1.4mol/L氯化钠、10mmol/LEDTA、100mmol/L Tris(pH＝8.0)、3mol/L 乙酸钠、TE电泳缓冲液、琼脂糖、0.25％溴酚蓝、溴化乙锭、DNA分子大小标签。器材：紫外分光光度计、15ml离心管、摇床、高速离心机、水浴锅、电泳槽、电泳仪、摇床等。
具体地，参见图3，步骤S30具体包括：
步骤S31：提取采集管内粪便样本的总DNA；
具体地，取200ml CTAB溶液在65℃水浴锅中预热备用；
进一步地，加入4ml巯基乙醇到预热后的CTAB溶液中，混匀；
进一步地，将步骤S20收到的样本混匀后全部转移到15ml离心管中；
进一步地，向装有粪便样品的离心管中加入4ml的CTAB，混匀；
进一步地，将离心管放入65℃水浴锅中保温30分钟，每5分钟左右轻轻混匀一次；
进一步地，加入4ml氯仿︰异戊醇(24︰1)(在通风橱中操作)，轻摇混匀至乳白色；
进一步地，15～20℃，12000g离心15分钟，取上清；
进一步地，加入等体积的氯仿苯酚，14000g离心15分钟，取上清；
进一步地，加入2.5倍体积的异丙醇，摇匀，放入4℃冰箱过夜(会有絮状物析出)；
进一步地，14000g 4℃离心20分钟后收集DNA沉淀；
进一步地，将DNA沉淀用70％乙醇漂洗2～3次，超净台上自然晾干后用100微升含有RNA酶A的双蒸水溶解，转入1.5ml离心管保存；
步骤S32：检测总DNA的完整性；
具体地，DNA完整性检测：
进一步地，在50ml 0.8％的TE缓冲液中加入4g琼脂糖，再加入 0.1微升溴化乙锭，搅拌混匀后放于微波炉加热至60℃以上，取出倒入插有梳子的电泳版，待凝胶凝结成胶体备用；
进一步地，取1微升步骤S31得到的DNA溶液，与溴酚蓝混合后点入琼脂糖凝胶点样孔(在相邻点样孔点入DNA分子大小标签)，160 伏电泳20分钟；
进一步地，取出琼脂糖凝胶，于紫外线灯光下观察条带大小并拍照，较为完整DNA条带应该都在2000bp以上，拖尾少。
步骤S33：检测总DNA的纯度；
具体地，DNA纯度检测：
进一步地，取少量步骤3.1得到的DNA稀释于2ml双蒸水中；
进一步地，用紫外分光光度计测定DNA和RNA的紫外吸收曲线，测定OD260和OD280值，并计算OD260与OD280比值，纯度较高的 DNA，此比值约为1.8～2.0。
步骤S40：对样本总DNA进行16SrRNA目标片段进行扩增，使用试剂盒提纯PCR产物获取纯化目标DNA。
具体地，参见图4，步骤S40具体包括：
步骤S41：合成PCR引物，
具体地，引物合成：
进一步地，订购引物，本发明可利用16S rRNA基因V1-V2、V1-V3、 V3-V4、V4、V4-V5、V5-V7、V7-V9或V1-V9区域鉴定及分析肠道菌群多态性及相对丰度，V1-V2区域使用的通用引物为27F： AGAGTTTGGATCMTGGCTCAG，338R:GCTGCCTCCCGTAGGAGT；V1-V3区域使用的通用引物序列为：27F：AGAGTTTGGATCMTGGCTCAG，534R： ATTACCGCGGCTGCTGG；V3-V4区使用的通用引物序列为336F： GTACTCCTACGGGAGGCAGCA，806R：GTGGACTACHVGGGTWTCTAAT；V4区使用的通用引物序列为：515F：GTGCCAGCMGCCGCGGTAA，806R： GTGGACTACHVGGGTWTCTAAT；V4-V5区使用的引物序列为515F： GTGCCAGCMGCCGCGGTAA；909R：CCCCGYCAATTCMTTTRAGT；V5-V7使用的通用引物序列为799F：AACMGGATTAGATACCCKG，1193R： ACGTCATCCCCACCTTCC；V7-V9区域使用的引物序列为：1100F： YAACGAGCGCAACCC，1492R：CGGTTACCTTGTTACGACTT；V1-V9区域使用的通用引物序列为27F：AGAGTTTGGATCMTGGCTCAG，1492R：CGGTTACCTTGTTACGACTT。实验者可任意订购合成任意一套引物进行 16S rRNA的扩增；
进一步地，合成引物到货后，将装有PCR引物的PCR管放入离心机，1000转离心1分钟将引物DNA干粉离心到PCR管底部；
进一步地，根据引物合成报告上的产量，向PCR管中加入相应微升数的双蒸水，将引物配制成10微摩尔每升的溶液。
步骤S42：PCR引物扩增得到足量的PCR产物；
具体地，PCR扩增：
进一步地，所需试剂：2.5mM dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸盐)、 FastPfu聚合酶、5xFastPfu缓冲液、双蒸水、琼脂糖、溴化乙锭、溴酚蓝、Qiagen DNA纯化试剂盒Genomic-tip；所需器材：PCR仪、 PCR板、PCR管、移液枪、电泳仪、刀片、暗室、电子天平等。
操作步骤：
进一步地，为保证足量PCR产物用于测序，本实例选择PCR体系为50微升体系，向50微升PCR管中依次加入5微升dNTP、2微升正向引物、2微升反向引物、10微升FastPfu缓冲液、1微升FastPfu 聚合酶、25纳克DNA模板、20微升双蒸水，盖紧盖子后充分混匀；
进一步地，将装有PCR混合液的PCR放入低速离心机上离心1000 转每分钟离心3分钟，将PCR管壁上的液体甩到底部；
进一步地，将离心后的PCR管转移到PCR仪上，盖紧盖子，设定如下程序：95℃保持120秒，25个循环(95℃30秒、55℃30秒、 72℃30秒)，72℃5分钟，结束后保持4℃；
步骤S43：电泳检测PCR产物。
具体地，电泳检测：
进一步地，称取0.5g琼脂糖，溶于50ml TE电泳缓冲液中，加入1微升溴化乙锭后混匀，放入微波炉中加热至琼脂糖全部溶解呈透明；
进一步地，取出融化的琼脂糖倒入插有大梳子的电泳版上，冷却至琼脂糖凝固成凝胶，拔出梳子后将电泳版放入电泳槽；
进一步地，向装有PCR产物的PCR管中加入1微升溴酚蓝，混匀后转到低速离心机上300转每分钟离心一分钟；
进一步地，用移液枪将所有的PCR产物转加到琼脂糖的点样孔里， 160伏电泳20到30分钟；
步骤S44：切取PCR产物400-500bp附近的明亮DNA条带
具体地，片段选择：
进一步地，停止电泳后将琼脂糖凝胶转到暗室、在紫外线照射下用刀片切取400-500bp附近的明亮条带；
步骤S45：将含有目标片段的明亮DNA条带转入纯化试剂盒获取纯化DNA
具体地，目标DNA纯化：
进一步地，将含有目标片段的明亮DNA条带凝胶转入Qiagen DNA 纯化试剂盒的纯化柱之内，将纯化柱放入水浴锅中加热5分钟使琼脂糖凝胶完全融化；
进一步地，琼脂糖融化下流至底部套管之后趁热加入洗脱液A，洗去残余的琼脂糖；
进一步地，将纯化柱与离心管在1000转每分钟离心1分钟甩去多于洗脱液A；
进一步地，更换新的离心管后向纯化柱缓慢加入洗脱液B，让液体缓慢流过纯化柱；
进一步地，待洗脱液B全部流过纯化柱之后转到离心机上以1000 转每分钟离心1分钟，丢弃纯化柱，保留下层液体；
进一步地，向含有DNA的液体中加入等体积的异丙醇后充分混匀后放入4℃冰箱静置4小时，应有微量白色沉淀析出；
进一步地，14000g 4℃离心20分钟后收集DNA沉淀；
进一步地，纯化DNA存放于-20℃冰箱或长期存储于-80℃冰箱；
步骤S50：将纯化后的DNA进行文库制备及测序。
具体地，将纯化后的DNA进行文库制备及测序(此步骤可送往测序公司由公司执行)。本发明提供相应的操作步骤供有能力自建库的实验者使用(以Illumina测序文库为例)。所需试剂：新鲜配制80％乙醇、冰块、MagicPureTM片段选择DNA磁珠、TransNGS Tn5DNA 文库构建试剂盒(其中包含Tn5-50、5x插入缓冲液、2xTn5消化混合液、TransNGS文库扩增混合液、文库洗脱缓冲液、无核酸酶双蒸水)、N5xx(N5标签)、N7xx(N7标签)；主要器材：PCR仪、磁力架、移液枪。
具体地，参见图5，所述步骤S50具体包括：
步骤S51：将存有纯化DNA的PCR管放到PCR仪中在55℃孵育5 分钟
具体地，将灭菌PCR管放在冰块之上，依次加入2微升Tn5-50， 50ng DNA模板，6微升5x插入缓冲液，加入无核算酶双蒸水至总容量为30微升；
进一步地，用移液枪吹吸，将液体混匀后将液体甩入底部；
进一步地，将PCR管放到PCR仪中，55℃孵育5分钟；
步骤S52：文库洗脱缓冲液注入到PCR中；
具体地，将步骤5.1中PCR管中的液体全部转入1.5ml灭菌离心管中，加入60微升磁珠，充分混匀，常温静置5分钟；
进一步地，将离心管放置于磁力架上，试磁珠完全吸附在磁力架一侧的管壁上，弃上清；
进一步地，向1.5ml离心管中加入200微升新鲜配制的80％乙醇，室温静置30秒，弃上清；
进一步地，重复一次后在室温晾干磁珠；
进一步地，取下1.5ml离心管，加入22微升文库洗脱缓冲液，充分混匀后室温静置2分钟；
进一步地，吸取20微升洗脱液到灭菌的50微升PCR管中进行文库扩增反应；
步骤S53：PCR管在PCR仪上进行文库扩增；
进一步地，在冰上依次加入20微升纯化物、25微升TransNGS 文库扩增混合液、2.5微升N5xx，2.5微升N7xx，混匀后将液体离心至底部；
进一步地，设置PCR仪程序：72℃3分钟、98℃3分钟、4-7 个循环(98℃30秒、62℃30秒、72℃30秒)、72℃3分钟、4℃至最终取下；
进一步地，开启PCR仪进行扩增，结束后即可拿到测序文库寄往测序公司进行测序；
步骤S54：对文库扩增后的PCR上机测序获得测序数据。
步骤S60：根据测序数据分析样本粪便的生物信息生成报告
进一步地，测序数据生物信息分析：
初次使用本发明时，需要进行软件安装。在Linux系统中安装分析程序；
进一步地，分析程序安装：
在Linux系统命令行直接运行输入sh install.sh，程序会自动安装，安装成功后可进行下一步分析；一台服务器只需要进行一次安装。install.sh为安装程序，其作用为在服务器上安装进行本次分析的基础程序。
进一步地，分析程序运行：
输入文件准备，按照如下格式准备输入文件：
样本名称性别(M代表男性、F代表女性)年龄(岁)原始数据存放文件夹
如：sample1 M 30/root/test/sample1_1.fq.gz /root/test/sample1_2.fq.gz
进一步地，配置文件准备：
配置文件提供分析程序及正常人群基线信息，格式如下：
程序或数据库标识＝具体程序路径
进一步地，生成分析脚本：
在命令行输入python3 microbiome.py-i sample.list-o outdir-m qiime2-rV4即可生成所所有分析脚本；microbiome.py 为本发明中生物信息分析主要模块，用于生成所有分析步骤的shell 脚本；-i参数传入需要分析的样本列表；-o为输出结果存放目录；-m为采用的分析方法，有himap和qiime2两种可选；-r为所分析区域，可选V1-V2、V1-V3、V3-V4、V4、V4-V5、V5-V7、V7-V9、V1-V9，根据实验时所使用的引物序列来选择；
进一步地，运行分析脚本：
在命令行输入python3 run.microbiom.py-i sample.list-o outdir-s acm-n 2即可进行分析。-i为需要分析的样本列表；-o 为结果存放目录；-s为所需要分析的步骤，a代表analysis，进行数据过滤、去除嵌合体reads、数据质量校准、多样性分析等；c代表classification，对样本中微生物进行分类；m代表compare，即与数据库比较得到分析样本与数据库差异；-n参数可以设置同时进行分析的样本数，默认是一次分析一个样本，若样本数量多并且计算机内存和CPU数量充足则可设置同时分析多个样本。
以下为生物信息分析详细流程，介绍每个步骤的目的及实现方法，中国人群数据库的构建也是采用该分析方法对1200个健康人进行分析得到：
低质量数据过滤：测序过程中会有部分测序数据质量较低，需要将这部分数据去除、以免影响分析结果，还有部分测序读段包含接头序列和引物序列，需要将其去掉；本发明采用R包himap进行低质量数据过滤；
嵌合体读段去除：建库及测序过程中，会有部分读段来自于不同的DNA片段，在分析过程中准确比对到完整16S rRNA基因，需要将这部分数据去除；本发明中使用R包himap进行处理；
测序数据质量校准：二代测序由于是边合成边测序并基于荧光扫描读取序列碱基信息，会产生机器偏好性及GC偏好性影响测序质量，需要对测序数据进行噪音去除及测序质量校准；本发明中使用dada2 算法进行数据质量的校准；
微生物菌群多态性分析：肠道微生物菌群多态性与健康密切相关，简而言之肠道微生物多样性越高，肠道越健康，反之则越不健康；因此肠道菌群生物多样性分析为本发明主要目的之一，本发明采用国际先进分析平台QIIME2最新版本分析工具进行生物多样性分析，；
微生物菌群分类分析：本发明第二个主要目的是探明分析样本所包含的微生物种类，采用himap以及QIIME2进行微生物种类分析，在门、纲、目、科、属、种等6个分类级别进行分析，并统计每个分类单元(OTU)的相对丰度；
目标菌群相对丰度比较分析：除了分析所有菌种在样本中的相对含量之外，本发明选取具有明确生物学意义及影响宿主健康水平的 30种菌群进行分析，比较其与中国健康人群数据之间的偏离程度，为医生用药及个体饮食提供准确参考；
报告生成：上述微生物分析结果将以PDF报告形式生成在分析文件夹，其中提供各种分类单元微生物相对丰度、微生物多样性、目标菌种(30种)与健康人对比图，参见附录1.
附录1：目标菌种清单及其对健康影响。
步骤S70：结果查看及报告解读
程序运性结束后会在outdir文件夹里面的的result文件夹里面生成每个样本的统计结果和与数据库比较报告图。
实施例二
本实施例提供一种样本采集装置，该装置用于采集粪便样本和转移粪便样本，以实现实施例一所述分析方法，所述装置包括采集管和 DNA保护液，粪便样本存入采集管后立刻与DNA保护液相混合。
实施例三
参见图6，本实施例提供一种肠道菌群检测分析系统，该系统用于实现实施例一所述的分析方法，所述系统包括：
DNA提取模块1，提取粪便样本总DNA；
16SrRNA扩增模块2，对样本总DNA进行16S rRNA的扩增获取纯化DNA；
文库制备及测序模块3，将纯化后的DNA进行文库制备及测序，获取测序数据；
测序数据分析模块4，根据测序数据分析样本粪便的生物信息并生成报告；
报告解读模块5，解读报告上的分析结果；
所述DNA提取模块1提取的粪便样本总DNA转移至16S rRNA扩增模块2进行16SrRNA的扩增获取纯化DNA，文库制备及测序模块3 获取纯化DNA进行文库制备及测序获得测序数据，测序数据分析模块 4获取测序数据分析样本粪便的生物信息并生成报告，报告解读模块 5根据报告解读出分析结果。
具体地，所述系统的模块采用现有技术中药品与器材实现相应模块的功能，各模块具体使用的药品和器材如实施例一所述，本实施例不再赘述。
实施例四
本实施例提供一种终端，以及应用于该终端的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述系统的功能。
所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本发明。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在用户终端中的执行过程。
本领域技术人员可以理解，上述中控单元的描述仅仅是示例，并不构成对中控单元的限定，可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
具体地，所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
进一步地，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述中控单元的控制中心，利用各种接口和线路连接整个中控单元的各个部分。
具体地，所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述中控单元的各种功能。
进一步地，所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区。
其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
具体地，所述中控单元集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述方法实施例的步骤。
其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM， Random AccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
藉此，本发明通过复杂生物信息分析流程整合成一套自动化分析软件，不论是专业生物信息分析人员还是普通实验人员，按照指定格式准备输入文件和数据，可以全自动完成分析，拿到最终结果；通过查阅大量文献以及临床研究结果，选出30种具有明确生物学意义的菌落进行检测及分析，为医生提供可靠而有实用价值的参考；本系统支持V1-V2、V1-V3、V3-V4、V4、V4-V5、V5-V7、V7-V9、V1-V9区等多个区域的分析，无论是实验人员自己建库测序得到的数据还是商业试剂盒提取得到的数据，均能准确鉴定目标菌落的相对丰度，为临床医生及受检者提供用药及饮食指导。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种肠道菌群检测分析方法，其特征在于，该方法包括：
采集粪便样本后立刻与DNA保护液相混合；
常温下转移粪便样本；
提取粪便样本总DNA；
对样本总DNA进行16SrRNA目标片段进行扩增，使用试剂盒提纯PCR产物获取纯化目标DNA；
将纯化后的DNA进行文库制备及测序；
根据测序数据分析样本粪便的生物信息生成报告；
解读报告上的分析结果。
2.根据权利要求1所述的肠道菌群检测分析方法，其特征在于，所述采集粪便样本后立刻与DNA保护液相混合的步骤具体包括：
准备采集管；
用采集管采集粪便样本；
封装存有粪便样本的采集管。
3.根据权利要求2所述的肠道菌群检测分析方法，其特征在于，所述提取粪便样本总DNA的步骤具体包括：
提取采集管内粪便样本的总DNA；
检测总DNA的完整性；
检测总DNA的纯度。
4.根据权利要求1所述的肠道菌群检测分析方法，其特征在于，所述对样本总DNA进行16SrRNA目标片段进行扩增，使用试剂盒提纯PCR产物获取纯化目标DNA的步骤具体包括：
合成PCR引物，
PCR引物扩增得到足量的PCR产物；
电泳检测PCR产物；
切取PCR产物400－500bp附近的明亮DNA条带；
将含有目标片段的明亮DNA条带转入纯化试剂盒获取纯化DNA。
5.根据权利要求1所述的肠道菌群检测分析方法，其特征在于，所述将纯化后的DNA进行文库制备及测序的步骤具体包括：
将存有纯化DNA的PCR管放到PCR仪中在55℃孵育5分钟；
文库洗脱缓冲液注入到PCR管中；
PCR管在PCR仪上进行文库扩增；
对文库扩增后的PCR上机测序获得测序数据。
6.根据权利要求1所述的肠道菌群检测分析方法，其特征在于，所述根据测序数据分析样本粪便的生物信息生成报告的步骤具体包括：
过滤低质量测序数据；
测序数据的嵌合体读段去除；
测序数据质量校准；
微生物菌群多态性分析；
微生物菌群分类分析；
目标菌群相对丰度比较分析；
生成分析报告。
7.一种样本采集装置，其特征在于，该装置用于实现如权利要求1所述的方法，所述装置包括采集管和DNA保护液，粪便样本存入采集管后立刻与DNA保护液相混合。
8.一种肠道菌群检测分析系统，其特征在于，该系统用于实现如权利要求1所述的方法，所述系统包括：
DNA提取模块，提取粪便样本总DNA；
16SrRNA扩增模块，对样本总DNA进行16SrRNA的扩增获取纯化DNA；
文库制备及测序模块，将纯化后的DNA进行文库制备及测序，获取测序数据；
测序数据分析模块，根据测序数据分析样本粪便的生物信息并生成报告；
报告解读模块，解读报告上的分析结果；
所述DNA提取模块提取的粪便样本总DNA转移至16SrRNA扩增模块进行16SrRNA的扩增获取纯化DNA，文库制备及测序模块获取纯化DNA进行文库制备及测序获得测序数据，测序数据分析模块获取测序数据分析样本粪便的生物信息并生成报告，报告解读模块根据报告解读出分析结果。
9.一种终端，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求8所述系统的功能。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8所述系统的功能。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910800300.0A CN110512011A (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种肠道菌群检测分析方法、装置、系统及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910800300.0A CN110512011A (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种肠道菌群检测分析方法、装置、系统及存储介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110512011A true CN110512011A (zh) | 2019-11-29 |
Family
ID=68627468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910800300.0A Pending CN110512011A (zh) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | 一种肠道菌群检测分析方法、装置、系统及存储介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110512011A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115490407A (zh) * | 2022-09-13 | 2022-12-20 | 浙江科技学院 | 一种规模化奶牛场粪便处理方法 |
| CN116656851A (zh) * | 2023-07-28 | 2023-08-29 | 广东省科学院生物与医学工程研究所 | 一种生物标志物及其在慢性阻塞性肺疾病诊断方面的应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016014822A1 (en) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Ge Healthcare Uk Limited | Screening and monitoring the progression of type 2 diabetes by the molecular identification of gut flora using fta as a faecal collection device |
| CN107058564A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-08-18 | 济南市儿童医院（山东大学齐鲁儿童医院） | 儿童自闭症肠道菌群多样性的分析方法及特异性引物对 |
| CN109706235A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-03 | 广州康昕瑞基因健康科技有限公司 | 一种肠道微生物菌群的检测和分析方法及其系统 |
-
2019
- 2019-08-27 CN CN201910800300.0A patent/CN110512011A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016014822A1 (en) * | 2014-07-25 | 2016-01-28 | Ge Healthcare Uk Limited | Screening and monitoring the progression of type 2 diabetes by the molecular identification of gut flora using fta as a faecal collection device |
| CN107058564A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-08-18 | 济南市儿童医院（山东大学齐鲁儿童医院） | 儿童自闭症肠道菌群多样性的分析方法及特异性引物对 |
| CN109706235A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-05-03 | 广州康昕瑞基因健康科技有限公司 | 一种肠道微生物菌群的检测和分析方法及其系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115490407A (zh) * | 2022-09-13 | 2022-12-20 | 浙江科技学院 | 一种规模化奶牛场粪便处理方法 |
| CN116656851A (zh) * | 2023-07-28 | 2023-08-29 | 广东省科学院生物与医学工程研究所 | 一种生物标志物及其在慢性阻塞性肺疾病诊断方面的应用 |
| CN116656851B (zh) * | 2023-07-28 | 2023-10-24 | 广东省科学院生物与医学工程研究所 | 一种生物标志物及其在慢性阻塞性肺疾病诊断方面的应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liehr | Fluorescence in situ hybridization (FISH) | |
| CN109706235A (zh) | 一种肠道微生物菌群的检测和分析方法及其系统 | |
| CN106434931B (zh) | 一种区分大白猪和中国地方猪品种的结构变异sv177及其检测技术 | |
| Mulder et al. | No evidence for an association of ocular adnexal lymphoma with Chlamydia psittaci in a cohort of patients from the Netherlands | |
| Fu et al. | Characterization of the gut microbiome in epidemiologic studies: the multiethnic cohort experience | |
| Ritzmann et al. | Prevalence of Mycoplasma suis in slaughter pigs, with correlation of PCR results to hematological findings | |
| CN107077537A (zh) | 用短读测序数据检测重复扩增 | |
| CN107058490B (zh) | 肠道及口腔菌群多样性及差异性的分析方法 | |
| CN109273053A (zh) | 一种高通量测序的微生物数据处理方法 | |
| CN106636423A (zh) | 口腔菌群多样性的分析方法及与疾病相关的菌群标志物 | |
| US20240052396A1 (en) | Selective protection of nucleic acids | |
| CN110512011A (zh) | 一种肠道菌群检测分析方法、装置、系统及存储介质 | |
| CN104017859A (zh) | 一种基于ssr与毛细管电泳技术鉴定甘蔗种质资源的方法 | |
| CN107385079A (zh) | Pcr和rpa扩增方式检测牛、羊、鸡、鸭和猪肉成分的方法以及引物组和试剂盒 | |
| EP4041924A1 (en) | Fragment size characterization of cell-free dna mutations from clonal hematopoiesis | |
| WO2014019275A1 (en) | Noninvasive detection of fetal health status | |
| CN105969879A (zh) | 一种高通量检测AhFAD2A基因突变位点分型的引物组及检测方法 | |
| CN109280695A (zh) | 利用人体生物样本评估复杂疾病发病风险的多基因计分分析方法 | |
| CN107365840A (zh) | 基于dna条形码的鹿科动物快速鉴定试剂盒及其应用 | |
| CN102943116A (zh) | 泰国型α-地中海贫血的基因检测试剂盒 | |
| KR101595016B1 (ko) | 닭의 성별을 감별하기 위한 등온증폭반응용 프라이머 조성물 및 이를 이용하여 닭의 성별을 감별하는 방법 | |
| Ma et al. | Paternity testing | |
| CN109182505A (zh) | 奶牛乳腺炎关键SNPs位点rs75762330及2b-RAD基因分型和分析方法 | |
| CN110343766A (zh) | 一种基于qpcr定量检测畜禽肉中牛源性成分的方法 | |
| CN112391444A (zh) | 不同功能特性的间充质干细胞在治疗不同疾病中的应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191129 |