CN111161804A - 一种用于物种基因组学数据库的查询方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种用于物种基因组学数据库的查询方法及系统。该方法包括：获取用户输入的查询指令；基于所述查询指令对物种基因组学数据库中的物种底层数据进行可视化操作，生成可视化操作指令；采用预设分析工具对所述可视化操作指令进行分析计算，得到数据分析结果；基于物种数据审核机制对所述数据分析结果进行权限审核，向所述用户反馈登录审核结果；基于所述登录审核结果，从所述物种基因组学数据库中提取可视化返回结果，以供所述用户进行操作管理。本发明实施例通过采用多个子系统规范数据的管理和分析方法，为物种基因组库的建立提供高效的数据分析、安全的数据审核验证、规范的数据管理方法。
Description
技术领域
本发明涉及生物信息技术领域，尤其涉及一种用于物种基因组学数据库的查询方法及系统。
背景技术
随着基因测序技术的不断提高，测序成本逐渐降低，使一些重要物种的测序数据呈指数级增加，这些数据中蕴含着巨大的价值，有力的推动了构建物种数据库的新浪潮。物种数据库的构建，能为解答基因组进化、系统发育等问题提供参考，也有利于指导育种及保护物种多样性等方面的工作。
目前数据库中数据的采集，由于采集方法体系、分析方式的多元化，不同的环境和技术储备也会导致最终采集到的数据存在不同程度的偏差。而某一类型的测试数据、分析所参照的技术标准会在时效上、准确性、通用型上缺少及时的修正集中化管理。
传统的物种数据库查询一般是采用硬盘零散存储+数据手动搜索的原始数据管理模式，导致数据分散，查询不方便，后续的维护及升级也极其不便利。
发明内容
本发明实施例提供一种用于物种基因组学数据库的查询方法及系统，用以解决现有技术中采用传统的物种数据查询和存储方式，导致对物种数据缺乏有效的分析及管理能力。
第一方面，本发明实施例提供一种用于物种基因组学数据库的查询方法，包括：
获取用户输入的查询指令；
基于所述查询指令对物种基因组学数据库中的物种底层数据进行可视化操作，生成可视化操作指令；
采用预设分析工具对所述可视化操作指令进行分析计算，得到数据分析结果；
基于物种数据审核机制对所述数据分析结果进行权限审核，向所述用户反馈登录审核结果；
基于所述登录审核结果，从所述物种基因组学数据库中提取可视化返回结果，以供所述用户进行操作管理。
优选地，所述获取用户输入的查询指令，之前还包括：
将所述物种底层数据存储在所述物种基因组学数据库中。
优选地，所述获取用户输入的查询指令，具体包括：
所述用户基于互联网web技术，采用预设交互功能工具进行所述查询指令的输入。
优选地，所述基于所述查询指令对物种基因组学数据库中的物种底层数据进行可视化操作，生成可视化操作指令，具体包括：
在用户交互界面输入所述查询指令，基于所述查询指令对所述物种底层数据进行筛选、排序和合并等可视化操作，生成对应的所述可视化操作指令。
优选地，所述基于物种数据审核机制对所述数据分析结果进行权限审核，向所述用户反馈登录审核结果，具体包括：
采用多端登录设计和多用户审核机制，对所述数据分析结果进行判断，得到所述登录审核结果。
优选地，所述可视化返回结果包括可视化数据图谱和多节点图表。
第二方面，本发明实施例提供一种用于物种基因组学数据库的查询系统，包括：
获取模块，用于获取用户输入的查询指令；
可视化模块，用于基于所述查询指令对物种基因组学数据库中的物种底层数据进行可视化操作，生成可视化操作指令；
计算模块，用于采用预设分析工具对所述可视化操作指令进行分析计算，得到数据分析结果；
审核模块，用于基于物种数据审核机制对所述数据分析结果进行权限审核，向所述用户反馈登录审核结果；
返回模块，用于基于所述登录审核结果，从所述物种基因组学数据库中提取可视化返回结果，以供所述用户进行操作管理。
优选地，该系统还包括：
存储模块，用于将所述物种底层数据存储在所述物种基因组学数据库中。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括：
存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现任一项所述用于物种基因组学数据库的查询方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现任一项所述用于物种基因组学数据库的查询方法的步骤。
本发明实施例提供的视频输出模式选择方法及设备，通过采用多个子系统规范数据的管理和分析方法，为物种基因组库的建立提供高效的数据分析、安全的数据审核验证、规范的数据管理方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种用于物种基因组学数据库的查询方法流程图；
图2为本发明实施例提供的物种基因组学数据库整体结构图；
图3为本发明实施例提供的一种用于物种基因组学数据库的查询系统结构图；
图4为本发明实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。
为了解决现有生物物种信息分散、数据管理难的问题，本发明实施例在搭建的针对物种基因组学数据的标准存储、管理、查询、分析的数据库系统基础上，提出一种用于物种基因组学数据库的查询方法，旨在替代传统的硬盘零散存储+数据手动搜索的原始数据管理模式，提高大数据背景下用户对大规模基因组学数据管理与分析能力。
构建物种数据库的优势不言而喻，物种数据库可作为系统性的展示、查询、分析的平台，实现物种多组学数据的高效检索、保存、调用、分析及深度挖掘。标准数据库是利用云端平台，对物种采集数据进行深度挖掘、识别、标记处理后进行分类云端存储，集中化分类归档物种生物信息的综合数据库，其为后续物种数据的审阅、比对、测序等提供专业便捷的集中性服务。标准物种数据库在系统中通过一套全新的系统性的集中化分类存储系统、视觉图表的交互式多维多类型分析、底层数据提取系统、安全的云端数据实时同步审核管理系统。
图1为本发明实施例提供的一种用于物种基因组学数据库的查询方法流程图，如图1所示，包括：
S1，获取用户输入的查询指令；
S2，基于所述查询指令对物种基因组学数据库中的物种底层数据进行可视化操作，生成可视化操作指令；
S3，采用预设分析工具对所述可视化操作指令进行分析计算，得到数据分析结果；
S4，基于物种数据审核机制对所述数据分析结果进行权限审核，向所述用户反馈登录审核结果；
S5，基于所述登录审核结果，从所述物种基因组学数据库中提取可视化返回结果，以供所述用户进行操作管理。
具体地，步骤S1中，数据库系统获取到用户准备进行物种数据查询而输入的查询指令；
步骤S2中，在获取到的查询指令基础上，对数据库中的物种底层数据进行操作，这里采用的是可视化操作，例如基于底层数据的后台管理系统操作界面，由用户进入用户端查询分析模块的首页进行相应的选择和操作；
步骤S3中，采用预设的分析工具，例如Blast、Blat、Gbrowse、Jbrowse、Trait、Primer Design、gRNA Design、Haplotype network等工具结合用户提交的指令在云端调用高效的计算分析模块对底层物种数据进行分析计算，高效率的完成分析任务，耗时和物料成本比传统的在用户本地分析更便捷、迅速；
步骤S4中，基于本发明实施例特有的物种数据审核机制，对数据分析结果进行相应的权限审核，并向用户反馈登录审核结果，告诉用户审核是否通过，以及用户具有的相应操作权限等级；
步骤S5中，待审核完成后，物种基因组学数据库会根据用户的指令返回可视化结果，供用户进行对应的操作管理。
本发明实施例通过采用多个子系统规范数据的管理和分析方法，为物种基因组库的建立提供高效的数据分析、安全的数据审核验证、规范的数据管理方法。
基于上述实施例，所述获取用户输入的查询指令，之前还包括：
将所述物种底层数据存储在所述物种基因组学数据库中。
具体地，即在用户对数据库进行查询操作之前，先将大数据，即物种底层数据存储在数据库云端的存储系统中。
基于上述任一实施例，所述获取用户输入的查询指令，具体包括：
所述用户基于互联网web技术，采用预设交互功能工具进行所述查询指令的输入。
具体地，由用户基于互联网web技术，通过用户端使用html、javascript、css、vue等技术，同时通过响应式布局系统、组件化功能配置、模块化系统搭建，进一步提升用户使用体验，实现物种底层数据的可视化检索、分析。
基于上述任一实施例，所述基于所述查询指令对物种基因组学数据库中的物种底层数据进行可视化操作，生成可视化操作指令，具体包括：
在用户交互界面输入所述查询指令，基于所述查询指令对所述物种底层数据进行筛选、排序和合并等可视化操作，生成对应的所述可视化操作指令。
具体地，由用户在用户交互界面输入查询指令，这里用到基于d3.js、cytoscape.js、echarts、summernote.js交互功能工具，实现底层数据与用户的深度的交互，从而达到数据的可视化，解决底层数据分析、识别的困难，基于用户指令对储存在云端的物种底层数据进行筛选、排序、合并等可视化操作，并生成可视化操作指令。
此外，数据库还基于RESTful API设计规范，用于Web数据接口的设计，将复杂的系统设计简化，从而使得用户可以实时计算、获取绘图系统推送的结果。
基于上述任一实施例，所述基于物种数据审核机制对所述数据分析结果进行权限审核，向所述用户反馈登录审核结果，具体包括：
采用多端登录设计和多用户审核机制，对所述数据分析结果进行判断，得到所述登录审核结果。
具体地，基于云端分布式安全存储系统，多端登录设计，多用户审核机制，使得规范化物种基因组学数据的权限管理、查询分析方法，提供跟高效的物种数据维护场景；基于物种数据审核机制、底层数据分类检索系统提供的高可靠性平台，物种数据库提供更多更广泛的数据交互和挖掘能力，便于用户对物种数据进行本地化的使用。
基于上述任一实施例，所述可视化返回结果包括可视化数据图谱和多节点图表。
具体地，本发明实施例还提供绘图模块结合云端物种底层数据处理模块给出的数据和用户交互指令绘制出对应的多维度图谱、多节点图表，核心图表呈现、分析模块，通过接收各分析模块产生的结果数据，将复杂的数据关系转换成可视化的图表，简化基因组信息的提取流程。并提供对特定的数据进行合并、筛选等功能，多维度表现数据特征；提供基于分析筛选后的物种底层数据，用户可以指定对特定数据进行转换、下载。系统整体结构图如图2所示。
在实际应用中，在数据库后台管理系统中提供了查询分析模块“ComparativeSearch”，例如分析目标包括选定特定参考基因组S.habrochaites,选定检索染色体Chr00，录入软色体起止数值1000000～2000000，按照本发明实施例提供的物种基因组学数据的分析方法，对数据库底层数据进行筛选、对比可获取到该参考基因组特定染色体下面的所有基因信息以及系统对基因关联信息分析后的特定信息。
又或者分析目标包括选定特定参考基因组序列进行短序列标准搜索，利用Blast工具对给定目标进行基本局部比对搜索以寻找同源基因。
图3为本发明实施例提供的一种用于物种基因组学数据库的查询系统结构图，如图3所示，包括：获取模块31、可视化模块32、计算模块33、审核模块34和返回模块35；其中：
获取模块31用于获取用户输入的查询指令；
可视化模块32用于基于所述查询指令对物种基因组学数据库中的物种底层数据进行可视化操作，生成可视化操作指令；
计算模块33用于采用预设分析工具对所述可视化操作指令进行分析计算，得到数据分析结果；
审核模块34用于基于物种数据审核机制对所述数据分析结果进行权限审核，向所述用户反馈登录审核结果；
返回模块35用于基于所述登录审核结果，从所述物种基因组学数据库中提取可视化返回结果，以供所述用户进行操作管理。
本发明实施例通过采用多个子系统规范数据的管理和分析方法，为物种基因组库的建立提供高效的数据分析、安全的数据审核验证、规范的数据管理方法。
基于上述任一实施例，该系统还包括存储模块36，所述存储模块36用于将所述物种底层数据存储在所述物种基因组学数据库中。
基于上述任一实施例，所述获取模块31具体用于所述用户基于互联网web技术，采用预设交互功能工具进行所述查询指令的输入。
基于上述任一实施例，所述可视化模块32具体用于在用户交互界面输入所述查询指令，基于所述查询指令对所述物种底层数据进行筛选、排序和合并等可视化操作，生成对应的所述可视化操作指令。
基于上述任一实施例，所述审核模块34具体用于采用多端登录设计和多用户审核机制，对所述数据分析结果进行判断，得到所述登录审核结果。
基于上述任一实施例，所述返回模块35中的所述可视化返回结果包括可视化数据图谱和多节点图表。
图4示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行如下方法：获取用户输入的查询指令；基于所述查询指令对物种基因组学数据库中的物种底层数据进行可视化操作，生成可视化操作指令；采用预设分析工具对所述可视化操作指令进行分析计算，得到数据分析结果；基于物种数据审核机制对所述数据分析结果进行权限审核，向所述用户反馈登录审核结果；基于所述登录审核结果，从所述物种基因组学数据库中提取可视化返回结果，以供所述用户进行操作管理。
此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的传输方法，例如包括：获取用户输入的查询指令；基于所述查询指令对物种基因组学数据库中的物种底层数据进行可视化操作，生成可视化操作指令；采用预设分析工具对所述可视化操作指令进行分析计算，得到数据分析结果；基于物种数据审核机制对所述数据分析结果进行权限审核，向所述用户反馈登录审核结果；基于所述登录审核结果，从所述物种基因组学数据库中提取可视化返回结果，以供所述用户进行操作管理。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种用于物种基因组学数据库的查询方法，其特征在于，包括：
获取用户输入的查询指令；
基于所述查询指令对物种基因组学数据库中的物种底层数据进行可视化操作，生成可视化操作指令；
采用预设分析工具对所述可视化操作指令进行分析计算，得到数据分析结果；
基于物种数据审核机制对所述数据分析结果进行权限审核，向所述用户反馈登录审核结果；
基于所述登录审核结果，从所述物种基因组学数据库中提取可视化返回结果，以供所述用户进行操作管理。
2.根据权利要求1所述的用于物种基因组学数据库的查询方法，其特征在于，所述获取用户输入的查询指令，之前还包括：
将所述物种底层数据存储在所述物种基因组学数据库中。
3.根据权利要求1或2所述的用于物种基因组学数据库的查询方法，其特征在于，所述获取用户输入的查询指令，具体包括：
所述用户基于互联网web技术，采用预设交互功能工具进行所述查询指令的输入。
4.根据权利要求1所述的用于物种基因组学数据库的查询方法，其特征在于，所述基于所述查询指令对物种基因组学数据库中的物种底层数据进行可视化操作，生成可视化操作指令，具体包括：
在用户交互界面输入所述查询指令，基于所述查询指令对所述物种底层数据进行筛选、排序和合并等可视化操作，生成对应的所述可视化操作指令。
5.根据权利要求1所述的用于物种基因组学数据库的查询方法，其特征在于，所述基于物种数据审核机制对所述数据分析结果进行权限审核，向所述用户反馈登录审核结果，具体包括：
采用多端登录设计和多用户审核机制，对所述数据分析结果进行判断，得到所述登录审核结果。
6.根据权利要求1所述的用于物种基因组学数据库的查询方法，其特征在于，所述可视化返回结果包括可视化数据图谱和多节点图表。
7.一种用于物种基因组学数据库的查询系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取用户输入的查询指令；
可视化模块，用于基于所述查询指令对物种基因组学数据库中的物种底层数据进行可视化操作，生成可视化操作指令；
计算模块，用于采用预设分析工具对所述可视化操作指令进行分析计算，得到数据分析结果；
审核模块，用于基于物种数据审核机制对所述数据分析结果进行权限审核，向所述用户反馈登录审核结果；
返回模块，用于基于所述登录审核结果，从所述物种基因组学数据库中提取可视化返回结果，以供所述用户进行操作管理。
8.根据权利要求7所述的用于物种基因组学数据库的查询系统，其特征在于，该系统还包括：
存储模块，用于将所述物种底层数据存储在所述物种基因组学数据库中。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述用于物种基因组学数据库的查询方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述用于物种基因组学数据库的查询方法的步骤。
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