KR20180071888A - Apparatus of microorganism identification and management based on 16s ribosomal rna sequences, and operating method thereof - Google Patents

Apparatus of microorganism identification and management based on 16s ribosomal rna sequences, and operating method thereof Download PDF

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KR20180071888A
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Abstract

The present invention provides a device for identifying bacteria based on 16S ribosomal RNA (rRNA) and integrally managing identified data, and an operating method thereof. The operating method of the device for identifying and managing bacteria which is operated by at least one processor comprises the following steps of: receiving basic information including a 16S rRNA sequence of a strain to be checked through a user interface screen; comparing 16S rRNA sequences stored in a first database with the 16S rRNA sequence included in the basic information, and identifying the strain to be checked; storing the identified result with respect to the strain to be checked; and displaying the identified result on the user interface screen.

Description

16S rRNA 서열 기반 세균 동정 및 관리 장치, 그리고 이의 동작 방법{APPARATUS OF MICROORGANISM IDENTIFICATION AND MANAGEMENT BASED ON 16S RIBOSOMAL RNA SEQUENCES, AND OPERATING METHOD THEREOF} FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a 16S rRNA sequence-based bacterial identification and management apparatus and an operation method thereof,

본 발명은 세균 동정에 관한 것이다.The present invention relates to the identification of bacteria.

16S 리보솜 RNA(16S ribosomal RNA, 16S rRNA)는 원핵생물 리보솜의 30S 소단위체를 구성하고 있는 rRNA로서, 16S rRNA 서열을 비교하여 세균을 동정한다. 16S rRNA는 대부분 상당히 보존되어 있고, 일부 구간에서는 높은 염기서열 다양성이 나타나며, 특히 동종간에는 다양성이 거의 없는 반면에 타종간에는 다양성이 나타나므로, 세균 동정 시 정확한 분류가 가능하고 다양성 분석에도 이용된다. 16S ribosomal RNA (16S rRNA) is an rRNA that constitutes the 30S subunit of prokaryotic ribosomes. The 16S rRNA sequence is compared to identify bacteria. 16S rRNA is largely conserved, and some sequences exhibit high sequence diversity. Especially, homologous diversity is rare, while diversity is present among different species.

16S rRNA 기반 동정(identification)은 국가 기관이나 연구소 등에서 식품이나 제약 연구를 위해 많이 사용된다. 하지만, 지금까지의 세균 동정 장치는 동정 결과만을 사용자에게 전달하는 기능 위주로 개발되어, 사용자가 동정 결과의 정리, 관리, 메타데이터 추가, 과거 동정 데이터와 통합/비교 등의 작업들을 직접 해야 한다. 사용자는 균주의 서열뿐만 아니라, 각종 메타데이터, 동정 결과 등을 통합 관리해야 하므로, 전문적인 지식을 가지고 있는 연구자만이 고도의 기술로 동정 데이터를 관리할 수 있다. 전문적인 지식을 가지고 있는 연구자라고 하더라도, 16S rRNA 데이터베이스가 갱신되어 과거 동정했던 균주를 재동정할 경우 변동 내역을 확인하기 어렵고, 과거 일정 기간 동안 저장된 방대한 동정 데이터들 사이의 비교 분석이 어려우며, 다른 연구자들의 동정 데이터를 통합 관리하기 어렵다. 16S rRNA-based identification is widely used for food and pharmaceutical research in national institutions and laboratories. However, until now, the bacteria identification device has been developed mainly for the function of transmitting the identification result only to the user, and the user must directly perform the operations such as organizing and managing the identification result, adding the metadata, and past identification data and integration / comparison. Since the user needs to manage not only the sequence of the strain, but also the various metadata and the result of identification, only a researcher having a specialized knowledge can manage the identification data with high technology. Even if a researcher has expert knowledge, it is difficult to confirm the change history when the 16S rRNA database is renewed and the strain identified in the past is identified, and it is difficult to compare and analyze the large amount of identification data stored in the past period. It is difficult to integrally manage the identification data.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 16S rRNA 기반 세균 동정과 함께, 동정 데이터를 통합 관리하는 장치, 그리고 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to provide an apparatus for collectively managing identification data together with identification of 16S rRNA-based bacteria, and an operation method thereof.

한 실시예에 따른 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 세균 동정 및 관리 장치의 동작 방법으로서, 사용자 인터페이스 화면을 통해 확인 대상 균주의 16S rRNA 서열을 포함하는 기본 정보를 입력받는 단계, 제1 데이터베이스에 저장된 16S rRNA 서열들과 상기 기본 정보에 포함된 16S rRNA 서열을 비교하여 상기 확인 대상 균주를 동정하는 단계, 상기 확인 대상 균주에 대한 동정 결과를 저장하는 단계, 그리고 상기 사용자 인터페이스 화면에 상기 동정 결과를 표시하는 단계를 포함한다.There is provided a method of operating a bacterial identification and management device, the method comprising: receiving basic information including a 16S rRNA sequence of a strain to be identified through a user interface screen; Comparing the 16S rRNA sequences contained in the 16S rRNA sequences with the 16S rRNA sequences contained in the basic information to identify the strain to be identified, storing the identification result of the strain to be identified, and displaying the identification result on the user interface screen .

상기 동작 방법은 상기 사용자 인터페이스 화면에서 상기 제1 데이터베이스와 다른 제2 데이터베이스를 이용한 재동정 요청을 입력받는 단계, 상기 제2 데이터베이스에 저장된 16S rRNA 서열들과 상기 기본 정보에 포함된 16S rRNA 서열을 비교하여 상기 확인 대상 균주를 재동정하는 단계, 그리고 상기 확인 대상 균주에 대한 재동정한 결과를 상기 제1 데이터베이스를 이용한 동정 결과와 구분하여 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method includes receiving a re-identification request using a second database different from the first database on the user interface screen, comparing 16S rRNA sequences stored in the second database with 16S rRNA sequences included in the basic information, The method further comprises the step of retargeting the subject strain to be identified and the step of storing the retentive result for the subject strain to be distinguished from the result of the identification using the first database.

상기 동작 방법은 상기 사용자 인터페이스 화면에 상기 확인 대상 균주에 대해 동정된 균주 리스트를 표시하는 단계, 그리고 상기 리스트에서 선택된 균주를 상기 확인 대상 균주에 대한 최종 동정 결과로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include displaying a list of strains identified for the subject strain on the user interface screen and changing a strain selected in the list to a final identification result for the subject strain .

상기 기본 정보는 상기 확인 대상 균주의 16S rRNA 서열과 이름을 포함하고, 상기 동작 방법은 과거에 입력된 확인 대상 균주들의 기본 정보 및 동정 결과를 참조하여, 현재 입력받은 서열과 이름 중 적어도 하나의 중복 여부 또는 오류 여부를 확인하고, 중복 또는 오류가 존재하는 경우, 상기 사용자 인터페이스 화면에 알림 정보를 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.Wherein the basic information includes a 16S rRNA sequence and a name of the subject strain, and the operation method refers to the basic information and the identification result of the strains to be confirmed that have been input in the past, And if there is a duplication or an error, displaying the notification information on the user interface screen.

상기 기본 정보를 입력받는 단계는 단일한 확인 대상 균주의 서열 또는 복수의 확인 대상 균주의 서열들을 입력받을 수 있다.The step of receiving the basic information may receive a sequence of a single confirmation target strain or sequences of a plurality of confirmation target strains.

상기 기본 정보를 입력받는 단계는 상기 확인 대상 균주의 메타데이터를 더 입력받고, 상기 메타데이터는 배양 배지(Culture medium), 배양 온도(Culture temperature), 원천(Isolation source), 연도, 지리적 근원(Geographical origin), 국가(Country) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The step of receiving the basic information may further include inputting metadata of the subject strain and the metadata may include a culture medium, a culture temperature, an isolation source, a year, a geographical origin, and country.

상기 확인 대상 균주를 동정하는 단계는 상기 복수의 확인 대상 균주의 서열들을 입력받는 경우, 상기 복수의 확인 대상 균주 각각에 대해 동정 작업을 시작하고, 상기 복수의 확인 대상 균주 중에서 동정 완료되는 균주의 동정 결과를 상기 사용자 인터페이스 화면에 출력할 수 있다.Wherein the step of identifying the strain to be confirmed comprises the steps of: when the sequences of the plurality of confirmation target strains are inputted, starting the identification operation for each of the plurality of confirmation target strains, identifying the strain to be identified from the plurality of confirmation target strains And output the result to the user interface screen.

상기 동작 방법은 상기 확인 대상 균주를 동정하는 동안, 상기 확인 대상 균주의 동정 결과에 영향을 줄 수 있는 작업을 탐지하고, 동정 완료 시까지 해당 작업을 정지시키는 단계, 그리고 상기 확인 대상 균주에 대한 동정이 완료되는 경우, 상기 정지시킨 작업을 재개하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method includes detecting a work that may affect the identification result of the strain to be identified while identifying the strain to be identified and stopping the operation until completion of identification, And if it is completed, resuming the suspended operation.

상기 확인 대상 균주를 동정하는 단계는 상기 제1 데이터베이스가 갱신 중인 경우, 상기 확인 대상 균주에 대한 동정 작업을 정지하고, 상기 제1 데이터베이스의 갱신이 완료되면 상기 정지한 동정 작업을 재개할 수 있다.In the step of identifying the strain to be identified, when the first database is being updated, the identification operation for the strain to be confirmed may be stopped, and the identification operation may be resumed when the updating of the first database is completed.

다른 실시예에 따른 세균 동정 및 관리 장치로서, 세균 동정을 위한 16S rRNA 서열 정보를 저장하는 제1 데이터베이스, 적어도 한 명의 사용자가 입력한 고유 균주들의 기본 정보 및 해당 균주의 동정 결과를 저장하는 사용자 균주 데이터 저장부, 그리고 사용자 인터페이스 화면을 통해 확인 대상 균주의 16S rRNA 서열을 입력받고, 상기 제1 데이터베이스와 상기 사용자 균주 데이터 저장부 중 적어도 하나에 저장된 서열들과 상기 확인 대상 균주의 서열을 비교하여 상기 확인 대상 균주를 동정하는 프로세서를 포함한다.A system for identification and management of bacteria according to another embodiment, comprising: a first database storing 16S rRNA sequence information for identification of bacteria, basic information of unique strains input by at least one user, and user strain A 16S rRNA sequence of the subject strain is inputted through a data storage unit and a user interface screen, and the sequence stored in at least one of the first database and the user strain data storage unit is compared with the sequence of the subject strain, And a processor for identifying the strain to be identified.

상기 세균 동정 및 관리 장치는 세균 동정을 위한 16S rRNA 서열 정보가 갱신된 제2 데이터베이스를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 사용자 인터페이스 화면에서 상기 제2 데이터베이스를 이용한 상기 확인 대상 균주의 재동정 요청을 입력받고, 상기 제2 데이터베이스에 저장된 서열들과 상기 확인 대상 균주의 서열을 비교하여 상기 확인 대상 균주를 재동정하며, 재동정한 결과를 상기 제1 데이터베이스를 이용한 동정 결과와 구분하여 상기 사용자 균주 데이터 저장부에 저장할 수 있다.Wherein the bacteria identification and management apparatus further comprises a second database in which 16S rRNA sequence information for identifying bacteria is updated, and the processor inputs a re-identification request of the confirmation target strain using the second database on the user interface screen And comparing the sequences stored in the second database with the sequences of the subject strains to be identified to reassign the strains to be confirmed and distinguishing the results of the retesting from the results of identification using the first database, Lt; / RTI >

상기 프로세서는 상기 사용자 인터페이스 화면에 상기 확인 대상 균주에 대해 동정된 균주 리스트를 표시하고, 상기 리스트에서 선택된 균주를 상기 확인 대상 균주에 대한 최종 동정 결과로 변경하여 상기 사용자 균주 데이터 저장부에 저장할 수 있다.The processor may display a list of strains identified for the strain to be confirmed on the user interface screen, change the strain selected in the list to a result of final identification for the strain to be confirmed, and store it in the user strain data storage .

상기 프로세서는 상기 확인 대상 균주의 16S rRNA 서열과 이름을 포함하는 기본 정보를 입력받고, 상기 제1 데이터베이스와 상기 사용자 균주 데이터 저장부를 참조하여, 상기 기본 정보의 중복 여부 또는 오류 여부를 확인하고, 중복 또는 오류가 존재하는 경우, 상기 사용자 인터페이스 화면에 알림 정보를 표시할 수 있다.The processor receives the basic information including the 16S rRNA sequence and the name of the subject strain and confirms whether the basic information is duplicated or not by referring to the first database and the user strain data storage, Or if there is an error, the notification information can be displayed on the user interface screen.

상기 프로세서는 복수의 확인 대상 균주의 서열들을 입력받는 경우, 상기 복수의 확인 대상 균주 각각에 대해 동정 작업을 시작하고, 상기 복수의 확인 대상 균주 중에서 동정 완료되는 균주의 동정 결과를 상기 사용자 인터페이스 화면에 출력할 수 있다.Wherein when the sequences of a plurality of confirmation target strains are input, the processor starts the identification operation for each of the plurality of verification target strains, and identifies the identification result of the strains to be identified in the plurality of verification target strains to the user interface screen Can be output.

상기 프로세서는 상기 확인 대상 균주를 동정하는 동안, 상기 확인 대상 균주의 동정 결과에 영향을 줄 수 있는 작업을 탐지하고, 동정 완료 시까지 해당 작업을 정지시킬 수 있다.The processor may detect a work that may affect the identification result of the strain to be identified while identifying the strain to be identified, and may stop the work until completion of identification.

상기 프로세서는 상기 제1 데이터베이스가 갱신 중인 경우, 상기 확인 대상 균주에 대한 동정 작업을 정지하고, 상기 제1 데이터베이스의 갱신이 완료되면 상기 정지한 동정 작업을 재개할 수 있다.When the first database is being updated, the processor stops the identification operation for the subject strain and resumes the suspended identification operation when the updating of the first database is completed.

본 발명의 실시예에 따르는 장치는 세균 동정뿐만 아니라, 체계적인 균주 정보 관리, 재동정 작업 처리, 유저(user) 사용 내역 관리 등의 균주 데이터 관리가 통합되어 있어서, 사용자는 GUI를 통해 모든 세균 동정 관련 작업을 수월하게 할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르는 세균 동정과 동정 데이터 관리가 통합되어 오프라인 환경에서 단독으로 사용 가능하므로, 온라인 기반 동정 장치보다 세균 동정 및 관리의 보안성을 높일 수 있다.The apparatus according to the embodiment of the present invention incorporates strain data management such as systematic strain information management, re-identification work process, and user use history management as well as identification of bacteria, You can make your work easier. Since the bacteria identification and identification data management according to the embodiment of the present invention are integrated and can be used independently in an offline environment, the security of bacterial identification and management can be enhanced more than an on-line identification device.

본 발명의 실시예에 따르면 차세대 염기서열 분석(Next Generation Sequencing, NGS)을 사용하여 세균 동정을 하더라도 동정 과정에서 나오는 방대한 데이터를 오류 없이 관리할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 세균 배양, 발원지 추적, 유산균 개발 시 균주의 원천이나 배양 환경 등의 메타데이터를 함께 관리할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 동정에 사용되는 데이터베이스가 변경되더라도 재동정을 쉽게 할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 다수 연구자들의 동정 데이터를 통합 관리하고, 각 연구자의 작업 내역을 추적할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, even if the next generation sequencing (NGS) is used to identify bacteria, it is possible to manage a vast amount of data from the identification process without error. According to the embodiment of the present invention, metadata such as the source of the strain and the culture environment can be managed together when culturing the bacterium, tracking the origin, and developing the lactic acid bacteria. According to the embodiment of the present invention, re-identification can be easily performed even if the database used for identification is changed. According to the embodiment of the present invention, the identification data of a plurality of researchers can be integratedly managed and the work history of each researcher can be tracked.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 세균 동정 및 관리 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 세균 동정 방법의 흐름도이다.
도 3부터 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 장치가 세균 동정 단계에서 제공하는 사용자 인터페이스 화면의 예시이다.
도 10부터 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 장치가 균주 데이터 관리 단계에서 제공하는 사용자 인터페이스 화면의 예시이다.1 is a configuration diagram of a bacteria identification and management apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a method of identifying bacteria according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3 to 9 are examples of a user interface screen provided by the apparatus for identifying bacteria according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 10 to 14 are examples of a user interface screen provided by the apparatus for managing a strain data according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" module," and " module ", etc. in the specification mean a unit for processing at least one function or operation and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software have.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 세균 동정 및 관리 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a bacteria identification and management apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 세균 동정 및 관리 장치(앞으로, "장치"라고 한다)(100)는 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하고, 프로세서는 프로그램을 구동하여 본 발명에서 설명하는 동작을 수행한다. 장치(100)는 오프라인 환경에 설치되는 것을 가정하고 설명하나, 필요 시 온라인 연결을 통해 데이터베이스 업데이트 등을 수행할 수 있다. 한편, 사용자는 저장 매체를 통해 데이터베이스를 업데이트할 수도 있다.Referring to FIG. 1, a bacterial identification and management device (hereinafter referred to as a "device") 100 is operated by at least one processor, and the processor drives the program to perform the operations described in the present invention. Although the device 100 is assumed to be installed in an offline environment, it may perform a database update or the like through an online connection if necessary. On the other hand, the user may update the database through the storage medium.

장치(100)는 적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 세균 동정부(110), 16S rRNA 데이터베이스(130), 그리고 사용자 균주 데이터 저장부(150)를 포함한다. 16S rRNA 데이터베이스(130)와 사용자 균주 데이터 저장부(150)는 통합 데이터베이스로 설계될 수 있으나, 범용 데이터와 사용자 고유의 데이터를 구분하여 설명하기 위해 이들이 분리된 것으로 가정한다. The apparatus 100 includes a bacterial coin 110, a 16S rRNA database 130, and a user strain data store 150 that are operated by at least one processor. The 16S rRNA database 130 and the user strain data storage unit 150 may be designed as an integrated database, but they are assumed to be separated in order to distinguish between general-purpose data and user-specific data.

장치(100)는 사용자 인터페이스 제공부(170)를 더 포함한다. 사용자 인터페이스 제공부(170)는 사용자가 정보를 확인하고 정보를 입력할 수 있는 인터페이스 화면을 제공하고, 인터페이스 화면에서 입력된 정보를 세균 동정부(110), 16S rRNA 데이터베이스(130), 또는 사용자 균주 데이터 저장부(150) 중 적어도 하나로 전달한다. 또한, 사용자 인터페이스 제공부(170)는 세균 동정부(110), 16S rRNA 데이터베이스(130), 또는 사용자 균주 데이터 저장부(150)에서 전달된 정보를 인터페이스 화면에 출력한다. 다음에서, 사용자 인터페이스 제공부(170)를 생략하고 설명될 수 있다.The apparatus 100 further includes a user interface providing unit 170. The user interface providing unit 170 provides an interface screen through which a user can confirm information and input information, and transmits the information input from the interface screen to the bacterial identifying unit 110, the 16S rRNA database 130, To the data storage unit 150. In addition, the user interface providing unit 170 outputs information transmitted from the bacterial administration unit 110, the 16S rRNA database 130, or the user strain data storage unit 150 to the interface screen. In the following, the user interface providing unit 170 may be omitted and described.

세균 동정부(110)는 확인 대상으로서 단일 균주(strain)의 16S rRNA 서열(single sequence) 또는 복수 균주의 서열 집합을 입력받는다. 복수 균주의 서열 집합은 FASTA 파일로 입력받을 수 있다. 세균 동정부(110)는 16S rRNA 데이터베이스(130)와 사용자 균주 데이터 저장부(150)를 참조하여, 이미 저장된 특정 균주 이름과 동일한 이름의 균주에 대해 동정 요청을 받으면, 사용자 인터페이스 화면을 통해 사용자에게 이름 중복을 알린다. 세균 동정부(110)는 새로운 균주 이름을 입력하도록 사용자에게 요청하거나, 임의로 다른 이름을 부여한 후 동정 절차를 진행할 수 있다. 이를 통해, 세균 동정부(110)는 동일 이름으로 다수의 균주 샘플을 동정하게 되어 동정 결과에 혼선이 생기거나, 동일 이름으로 이전에 처리한 동정 결과나 다른 사용자의 동정 결과를 덮어쓰기하는 문제들을 해소할 수 있다.The bacterial coinage 110 receives a 16S rRNA single sequence of a single strain or a set of sequences of a plurality of strains as an object to be confirmed. Sequence sets of multiple strains can be entered as FASTA files. The bacterial identification unit 110 refers to the 16S rRNA database 130 and the user strain data storage unit 150 and receives a request for identification of a strain having the same name as a previously stored specific strain name, Notify name duplication. The bacterial identification 110 may request the user to enter a new strain name, or arbitrarily give another name, and then proceed with the identification process. In this way, the bacterial identification 110 identifies a plurality of strain samples with the same name, resulting in confusion in the identification results, or problems of overwriting the identification results previously processed with the same name or the identification results of other users Can be solved.

세균 동정부(110)는 입력된 서열 오류를 검증하고, 오류가 있는 서열을 보정하거나 삭제(필터링)한다. 예를 들면, 세균 동정부(110)는 서열에 A,C,G,T 이외의 문자가 존재하는지 확인하고, A,C,G,T 이외의 문자를 제거할 수 있다. The bacterial annulus 110 verifies the inputted sequence error and corrects or deletes (filters) the erroneous sequence. For example, the bacteriological control unit 110 can check whether or not a character other than A, C, G, and T exists in the sequence, and remove characters other than A, C, G, and T.

세균 동정부(110)는 16S rRNA 데이터베이스(130)나 사용자 균주 데이터 저장부(150)를 참조하여 이미 동정 완료된 서열 중에서 입력 서열과 동일한 서열이 있는지 확인한다. 만약, 입력 서열이 이미 동정 완료된 서열인 경우, 세균 동정부(110)는 사용자 인터페이스 화면을 통해 동정 완료된 서열이 존재함을 알릴 수 있다. 이를 통해, 세균 동정부(110)는 이미 동정 완료된 서열이 중복적으로 동정되는 문제를 해소할 수 있다.The bacterial identification unit 110 refers to the 16S rRNA database 130 or the user strain data storage unit 150 to check whether there is a sequence identical to the input sequence among sequences already identified. If the input sequence is a sequence that has already been identified, the bacterial identification module 110 may notify the presence of the identified sequence through the user interface screen. Thus, the bacteria control unit 110 can solve the problem that the previously identified sequences are duplicated.

세균 동정부(110)는 16S rRNA 데이터베이스(130)와 사용자 균주 데이터 저장부(150)를 참조하여 입력된 균주 샘플을 동정한다. 동정 결과는 사용자 균주 데이터 저장부(150)에 저장된다. 즉, 세균 동정부(110)는 범용 데이터베이스(130)뿐만 아니라, 사용자가 현재까지 동정한 고유 균주들 정보를 저장한 사용자 균주 데이터 저장부(150)를 참조하여 입력된 균주 샘플을 동정할 수 있다. The bacterial coin sorting unit 110 identifies the inputted strain sample by referring to the 16S rRNA database 130 and the user strain data storing unit 150. [ The result of the identification is stored in the user strain data storage unit 150. That is, the bacteria control unit 110 can identify the inputted strain sample by referring to the user strain data storage unit 150 storing not only the general-purpose database 130 but also the unique strain information that the user has identified so far .

세균 동정부(110)는 16S rRNA 데이터베이스(130)와 사용자 균주 데이터 저장부(150)가 갱신되는 경우, 갱신된 데이터베이스로 과거에 동정한 균주를 자동/수동으로 재동정한다. 이때, 세균 동정부(110)는 동일한 균주라 하더라도, 동정에 사용한 데이터베이스가 다른 경우, 이를 식별할 수 있도록 동정 결과를 구분하여 저장한다.When the 16S rRNA database 130 and the user strain data storage unit 150 are updated, the bacterial identification unit 110 automatically or manually resets strains identified in the past as updated databases. At this time, even if the bacteria are the same strain, the bacterial identification unit 110 separately stores the identification results so that the database used for identification may be different.

세균 동정부(110)는 입력된 균주 서열과 유사도가 일정 수준 이상인 균주 정보들[힛(hit) 리스트]을 출력한다. 사용자는 인터페이스 화면을 통해 힛 리스트를 확인할 수 있다. 사용자는 힛 리스트 중에서 임의의 균주를 선택하여, 입력 균주의 최종 동정 결과로 변경할 수 있다.The bacterial coin sorting unit 110 outputs strain information (hit list) having a degree of similarity to the inputted strain sequence at a certain level or higher. The user can check the hit list through the interface screen. The user can select any strain from the hit list and change it to the final identification result of the input strain.

세균 동정부(110)는 동정 작업을 병렬로 구현될 수 있다. 따라서, 사용자가 먼저 어느 균주의 동정을 요청한 후, 다른 균주의 동정을 추가로 요청하면, 세균 동정부(110)는 요청받은 동정 작업을 병렬로 진행할 수 있다.The bacterial administration unit 110 can be implemented in parallel. Therefore, if the user first requests the identification of a certain strain and then further requests identification of another strain, the bacterial identification unit 110 can proceed the requested identification work in parallel.

세균 동정부(110)는 FASTA 파일 업로드를 통해 복수 균주에 대한 동정 요청받은 경우, 각 균주에 대한 동정을 비동기적으로(asynchronously) 수행할 수 있다. 즉, 세균 동정부(110)는 복수 균주 중에서 동정이 끝나는 대로 해당 균주의 동정 결과를 실시간으로 출력할 수 있다.When the bacteria identification unit 110 receives a request for identification of a plurality of strains through FASTA file uploading, the identification of each of the strains can be performed asynchronously. That is, as soon as the identification of the plurality of strains is completed, the bacterial identification unit 110 can output the identification result of the relevant strain in real time.

16S rRNA 데이터베이스(130)는 알려진 균주들의 16S rRNA 서열을 저장한다. 16S rRNA 데이터베이스(130)는 장치(100)에 의해 기본적으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 16S rRNA 데이터베이스(130)는 천랩이 제공할 수 있다.The 16S rRNA database 130 stores 16S rRNA sequences of known strains. The 16S rRNA database 130 may be provided by the device 100 basically. For example, the 16S rRNA database 130 may provide a chunnelage.

16S rRNA 데이터베이스(130)의 데이터는 갱신될 수 있다. 사용자는 갱신된 데이터베이스를 통해 과거에 동정한 균주를 재동정할 수 있다. 또는 세균 동정부(110)가 데이터베이스 갱신을 감지하고, 사용자가 현재까지 동정한 고유 균주들 정보를 저장한 사용자 균주 데이터 저장부(150)에서 적어도 하나의 균주를 가져와 재동정할 수 있다. The data of the 16S rRNA database 130 may be updated. The user can re-identify the strain identified in the past through the updated database. Or the bacteria control unit 110 may detect the database update and re-identify at least one strain in the user strain data storage unit 150 storing the unique strain information that the user has identified so far.

사용자 균주 데이터 저장부(150)는 사용자가 세균 동정부(110)를 통해 동정한 결과가 저장된다. 따라서, 사용자 균주 데이터 저장부(150)는 16S rRNA 데이터베이스(130)와 달리 사용자마다의 고유 균주에 대한 균주 데이터를 저장한다. 균주 데이터는 균주의 기본 정보, 메타데이터, 동정 결과 등을 포함할 수 있다. 기본 정보는 사용자가 입력한 균주 이름(User strain name), 사용자가 입력한 분류군 이름(User taxon name), 서열(Sequence) 등을 포함한다. 메타데이터는 배양 배지(Culture medium), 배양 온도(Culture temperature), 원천(Isolation source) 및 연도, 지리적 근원(Geographical origin), 국가(Country) 등의 배양 정보를 포함한다. 동정 결과는 동정된 균주 이름(ID strain name), 동정된 분류군 이름(ID taxon name), 동정된 분류학 이름(ID taxonomy name), 동정에 사용된 데이터베이스 이름, 데이터베이스에서 동정된 균주 수(Total hits) 등을 포함한다. 또한, 동정 결과는 데이터베이스에서 동정된 결과의 수납 번호(Top hit accession), 데이터베이스에서 동정된 결과의 분류군 이름(Top hit taxon name), 사용자가 입력한 균주의 16S 서열과 동정 결과 16S 서열의 유사도(Similarity), 사용자가 입력한 균주의 16S 서열의 완결성(16S completeness), 사용자가 입력한 균주의 16S 서열과 동정 결과 16S 서열의 베이스 차이(No. mismatch), 상호 정렬(pairwise alignment)에 사용된 총 베이스 수(No. compared) 등을 더 포함할 수 있다. 한편, 16S rRNA 데이터베이스(130)와 사용자 균주 데이터 저장부(150)가 다수 사용자에게 공유되는 경우, 사용자A가 특정 균주 샘플에 대한 동정 작업 중인데 사용자B가 동일한 균주 샘플의 정보를 수정하거나, 다수 사용자가 동시에 동일 균주 샘플에 대한 동정 작업을 진행하여 동정 결과 저장에 문제가 생길 수 있다. 따라서, 장치(100)는 프로세서에 의해 세균 동정부(110), 16S rRNA 데이터베이스(130), 사용자 균주 데이터 저장부(150)의 동작을 제어하여 세균 동정 작업과 균주 데이터 관리 작업이 충돌되지 않도록 작업 정책을 적용한다. The user strain data storage unit 150 stores the result of the user's identification through the bacteria control unit 110. Therefore, the user strain data storage unit 150 stores strain data for a unique strain for each user, unlike the 16S rRNA database 130. The strain data may include basic information of the strain, metadata, identification results, and the like. The basic information includes a user strain name input by the user, a user taxon name input by the user, a sequence, and the like. The metadata includes culture information such as culture medium, culture temperature, isolation source and year, geographical origin, and country. The result of the identification is the ID strain name, the ID taxon name, the ID taxonomy name, the database name used for identification, the total number of strains identified in the database, And the like. In addition, the result of the identification is the top hit accession of the result identified in the database, the top hit taxon name of the result identified in the database, the 16S sequence of the strain inputted by the user and the similarity of the 16S sequence Similarity, 16S completeness of a strain inputted by the user, 16S sequence of the strain inputted by the user, and number of mismatches of 16S sequences (pair mismatch) and pairwise alignment Number of bases (No. compared), and the like. Meanwhile, when the 16S rRNA database 130 and the user strain data storage unit 150 are shared by a plurality of users, the user A is in the process of identifying a specific strain sample, and the user B corrects the information of the same strain sample, The identification of the same strain sample is performed at the same time, which may cause a problem in storing the identification result. Thus, the apparatus 100 controls the operation of the bacterial homologue 110, the 16S rRNA database 130, and the user strain data storage 150 by the processor so that the bacterial identification operation and the strain data management operation do not conflict Apply the policy.

예를 들어, 장치(100)는 사용자 균주에 대한 동정 작업이 시작되면, 해당 균주의 동정 결과에 영향을 줄 수 있는 작업(예를 들면, 해당 균주의 정보 수정, 16S rRNA 데이터베이스 갱신 등)을 탐지하고, 동정 완료 시까지 해당 작업을 일시적으로 정지한다. 장치(100)는 해당 균주에 대한 동정이 완료되면, 정지시킨 작업을 재개한다. For example, when the identification of the strain of the user is started, the apparatus 100 may detect an operation (for example, correcting information of the strain, updating the 16S rRNA database, etc.) that may affect the identification result of the strain And temporarily stop the work until the completion of identification. When the identification of the strain is completed, the apparatus 100 resumes the suspended operation.

또한, 장치(100)는 16S rRNA 데이터베이스(130)를 비롯한 동정에 관련된 각종 데이터베이스 갱신이 시작되면, 사용자 균주에 대한 동정 요청 화면을 일시적으로 비활성화하거나, 동정 요청하더라도 데이터베이스 갱신이 완료될 때까지 동정 절차 시작을 보류할 수 있다. 장치(100)는 데이터베이스 갱신이 완료되면, 비활성화한 동정 요청 화면을 활성화하거나, 보류한 동정 절차를 시작할 수 있다.In addition, when various databases related to identification including updating of the 16S rRNA database 130 are started, the apparatus 100 temporarily disables the identification request screen for the user strains, or even if the identification is requested, You can hold the start. Upon completion of the database update, the device 100 can activate the deactivated identification request screen or start the reserved identification process.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 세균 동정 방법의 흐름도이다.2 is a flowchart of a method of identifying bacteria according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 장치(100)는 사용자가 입력한 균주 이름(User strain name)과 균주 서열을 포함하는 세균 동정 요청을 입력받는다(S110). 장치(100)는 단일 균주의 16S rRNA 서열 또는 복수 균주의 서열 집합(예를 들면, FASTA 파일)을 입력받을 수 있다.Referring to FIG. 2, the apparatus 100 receives a bacterial identification request including a user strain name and a strain sequence input by a user (S110). The device 100 can receive a 16S rRNA sequence of a single strain or a sequence set (e.g., a FASTA file) of a plurality of strains.

장치(100)는 세균 동정 요청에 포함된 정보를 검증한다(S120). 장치(100)는 입력된 균주 이름과 균주 서열의 중복 여부, 오류 여부를 확인한다. 구체적으로, 장치(100)는 균주를 식별할 수 있는 이름을 입력받으면, 데이터베이스에 동일 이름의 균주가 있는지 확인한다. 데이터베이스는 사용자 균주 데이터 저장부(150)일 수 있으나, 동정 이력을 관리하는 별도의 데이터베이스일 수도 있다. 장치(100)는 동일 이름의 균주가 이미 저장된 경우, 사용자 인터페이스 화면을 통해 사용자에게 중복 이름의 존재를 알린다. 그리고 장치(100)는 새로운 균주 이름을 입력하도록 사용자에게 요청하거나, 임의로 다른 이름을 부여한 후 동정 절차를 진행할 수 있다. 장치(100)는 서열 오류를 검증하고, 오류가 있는 서열을 수정하거나 삭제(필터링)할 수 있다. 장치(100)는 사용자 인터페이스 화면을 통해 사용자에게 서열 오류를 알릴 수 있다. 장치(100)는 이미 동정 완료된 서열 중에서 입력 서열과 동일한 서열이 있는지 확인하고, 입력 서열이 이미 동정 완료된 서열인 경우, 사용자 인터페이스 화면을 통해 동정 완료된 서열이 존재함을 알릴 수 있다. The apparatus 100 verifies the information included in the bacterial identification request (S120). The apparatus 100 confirms whether the inputted strain name and the strain sequence are duplicated or not. Specifically, when the apparatus 100 receives a name that can identify the strain, the apparatus 100 checks whether or not the strain has the same name in the database. The database may be user strain data storage unit 150, but may be a separate database for managing the identification history. The device 100 notifies the user of the presence of a duplicate name on the user interface screen if a strain of the same name has already been stored. The device 100 may then prompt the user to enter a new strain name, or may arbitrarily give a different name and proceed with the identification procedure. The device 100 may verify the sequence error and correct (or filter) the erroneous sequence. The device 100 may notify the user of the sequence error through the user interface screen. The apparatus 100 may check whether there is a sequence identical to the input sequence among sequences already identified, and inform the user of the presence of the sequence through the user interface screen if the sequence has already been identified.

검증이 완료되면, 장치(100)는 세균 동정용 데이터베이스를 참조하여 세균 동정 요청에 포함된 서열에 대해 동정 작업을 시작한다(S130). 장치(100)는 세균 동정 진행 상태를 사용자 인터페이스 화면에 실시간으로 표시할 수 있다. 장치(100)는 16S rRNA 데이터베이스(130)와 사용자 균주 데이터 저장부(150) 중 적어도 하나를 참조하여 세균 동정 요청에 해당하는 균주를 동정할 수 있다. 장치(100)는 병렬로 동정 요청받아 처리할 수 있다. 장치(100)는 복수 균주의 서열 집합을 동정 요청받으면, 각 균주의 동정이 끝나는 대로 해당 균주의 동정 결과를 실시간으로 사용자 인터페이스 화면에 출력할 수 있다.Upon completion of the verification, the apparatus 100 refers to the database for identifying bacteria and starts the identification operation for the sequence included in the bacterial identification request (S130). The apparatus 100 can display the progress of the bacterial identification in real time on the user interface screen. The apparatus 100 can identify a strain corresponding to the request for identification of bacteria by referring to at least one of the 16S rRNA database 130 and the user strain data storage unit 150. The device 100 can be requested to identify and process in parallel. When the identification of a set of sequences of a plurality of strains is requested, the apparatus 100 can output the identification results of the strains to the user interface screen in real time as the identification of each strain is completed.

동정이 완료되면, 장치(100)는 동정 결과를 사용자 인터페이스 화면에 표시한다(S140). 사용자 인터페이스 화면은 동정된 균주 이름(ID strain name), 동정된 분류군 이름(ID taxon name), 동정된 분류학 이름(ID taxonomy name), 동정에 사용된 데이터베이스 이름, 입력된 균주의 서열과 일정 수준 이상의 유사도를 가지는 균주 정보들의 수(Total hits) 등을 표시할 수 있다.When the identification is completed, the device 100 displays the identification result on the user interface screen (S140). The user interface screen displays the ID strain name, the ID taxon name, the ID taxonomy name, the database name used for identification, the sequence of the entered strain and a certain level or more The number of strain information having similarity (total hits), and the like can be displayed.

장치(100)는 동정이 완료된 균주를 관리하는 사용자 인터페이스 화면을 제공한다(S150). 사용자 인터페이스 화면은 동정이 완료된 균주를 삭제, 동정 결과 변경(Reassign top hit), 재동정을 요청할 수 있는 화면을 제공한다. 동정 결과 변경은 입력된 균주의 서열과 유사도를 가지는 균주 정보들을 포함하는 힛 리스트에서 사용자가 특정 균주를 선택하여 변경할 수 있다. 사용자는 동정에 사용한 데이터베이스와 다른 데이터베이스를 선택하여 재동정할 수 있다.The apparatus 100 provides a user interface screen for managing the identified strain (S150). The user interface screen provides a screen for deleting the identified strain, changing the identification result (Reassign top hit), and requesting re-identification. The change in the result of identification can be changed by a user selecting a specific strain in a heat list including the strain information having similarity to the sequence of the inputted strain. The user can select and re-identify a different database from the one used for identification.

도 3부터 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 장치가 세균 동정 단계에서 제공하는 사용자 인터페이스 화면의 예시이다.FIGS. 3 to 9 are examples of a user interface screen provided by the apparatus for identifying bacteria according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 장치(100)는 사용자별 세균 동정 및 관리를 위한 메인 화면(200)을 제공한다. Referring to FIG. 3, the apparatus 100 provides a main screen 200 for identification and management of bacteria by user.

메인 화면(200)은 사용자의 동정 결과(ID Results)를 확인할 수 있는 탭(210)을 제공한다. 사용자가 탭(210)을 선택하는 경우, 장치(100)는 동정 결과를 표시하는데, 동정 결과가 없다면 도 3과 같이, 빈 페이지가 표시되고, 탭(210)에 동정 결과 수가 "0"으로 표시된다. 사용자의 특정 균주 샘플에 대한 동정이 완료되면 동정 결과와 동정 결과 수가 표시된다. 동정 결과는 균주 샘플[사용자가 입력한 균주 이름(User strain name)]마다 동정된 균주 이름(ID strain name), 동정된 분류군 이름(ID taxon name), 동정된 분류학 이름(ID taxonomy name), 동정에 사용된 데이터베이스 이름, 데이터베이스에서 동정된(히팅된) 균주 수(Total hits)를 표시할 수 있다.The main screen 200 provides a tab 210 for confirming a user's identification result (ID Results). When the user selects the tab 210, the apparatus 100 displays the result of the identification. If there is no identification result, a blank page is displayed as shown in FIG. 3, and the number of the identification result is indicated as "0" do. When the identification of the user's specific strain sample is completed, the identification result and the identification result number are displayed. The result of the identification includes an ID strain name, an ID taxon name, an ID taxonomy name, an identification name, and a taxonomy name for each strain sample [user strain name] The database name used in the database, and the total number of strains identified (hits) in the database.

메인 화면(200)은 단일 균주의 16S rRNA 서열 입력을 선택할 수 있는 탭(Single Sequence Input)(220)과 FASTA 파일 업로드를 선택할 수 있는 탭(FASTA File Input)(230)을 제공할 수 있다.The main screen 200 may provide a tab (Single Sequence Input) 220 for selecting a single strain 16S rRNA sequence input and a FASTA File Input 230 for selecting a FASTA file upload.

사용자가 Single Sequence Input 탭(220)을 선택하는 경우, 장치(100)는 도 4와 같이 입력 화면(300)을 제공한다. 입력 화면(300)은 균주/샘플 이름과 16S rRNA 서열을 입력하는 입력창(310, 320)을 포함한다. 장치(100)는 입력창(310, 320)을 통해 입력된 균주/샘플 이름과 16S rRNA 서열의 중복 여부, 오류 여부 등을 확인하고, 문제가 발생한 데이터를 수정하거나 삭제(필터링)할 수 있다.When the user selects the Single Sequence Input tab 220, the device 100 provides the input screen 300 as shown in FIG. The input screen 300 includes input windows 310 and 320 for inputting a strain / sample name and a 16S rRNA sequence. The apparatus 100 can confirm whether the 16S rRNA sequence is duplicated or not, whether the strain / sample name is inputted through the input windows 310 and 320, and correct or delete (filter) the data in which the problem occurred.

사용자가 FASTA File Input 탭(230)을 선택하는 경우, 장치(100)는 도 5와 같이 여러 균주 정보가 들어있는 파일을 업로드할 수 있는 업로드 화면(400)을 제공한다. 업로드 화면(400)은 파일을 선택할 수 있는 탭(Choose File)(410)을 포함한다.When the user selects the FASTA File Input tab 230, the device 100 provides an upload screen 400 in which a file containing various strain information can be uploaded as shown in FIG. The upload screen 400 includes a select file 410 for selecting a file.

사용자가 Choose File 탭(410)을 선택하여 특정 파일을 여는 경우, 장치(100)는 도 6과 같이 파일에 들어있는 여러 균주의 서열을 보여주는 화면(FASTA 정보 화면)(420)을 제공한다. 헤더(Header)는 각 서열의 이름으로 사용된다. 장치(100)는 파일에 들어있는 여러 균주의 서열의 중복 여부, 오류 여부 등을 확인하고, 문제가 발생한 데이터를 수정하거나 삭제(필터링)할 수 있다. When the user selects the Choose File tab 410 to open a specific file, the device 100 provides a screen (FASTA information screen) 420 showing sequences of various strains contained in the file as shown in FIG. Header is used as the name of each sequence. The device 100 can check whether the sequences of the various strains contained in the file are duplicated or not, and correct or delete (filter) the data in which the problem occurred.

사용자가 선택한 파일을 확정하는 탭(Confirm & Continue)(430)을 선택하는 경우, 장치(100)는 도 7과 같이 메타데이터 입력 화면(440)을 제공할 수 있다. 메타데이터 입력 화면(440)은 사용자가 다양한 정보를 입력할 수 있도록 구현될 수 있고, 예를 들면, 균주의 종(species)/분류군(taxon) 이름, 균주의 배양 배지(Culture medium), 균주의 배양 온도(Culture temperature), 균주의 원천(Isolation source) 및 연도, 균주의 지리적 근원(Geographical origin), 국가(Country), 균주의 저장 위치(Storage location)를 포함할 수 있다.When the user selects the Confirm & Continue 430 to confirm the selected file, the device 100 may provide the metadata input screen 440 as shown in FIG. The metadata input screen 440 may be implemented to allow the user to input various information, for example, the species / taxon name of the strain, the culture medium of the strain, The culture temperature, the isolation source and year of the strain, the geographical origin of the strain, the country, and the storage location of the strain.

사용자가 선택한 파일에 대한 동정을 요청하는 탭(Submit)(450)을 선택하는 경우, 장치(100)는 데이터베이스를 참조하여 입력된 서열에 대한 동정 작업을 시작한다.When the user selects a Submit 450 requesting identification of a file selected by the user, the device 100 refers to the database and starts identification work on the inputted sequence.

도 8을 참고하면, 메인 화면(200)의 ID Results 탭(210)을 통해, 장치(100)는 동정 작업 상태를 표시한다. 예를 들어, 장치(100)는 복수의 균주 샘플에 대한 동정 작업을 동시에 진행하고, 현재 동정 작업 중임을 표시한다.Referring to FIG. 8, the device 100 displays the identification operation status through the ID Results tab 210 of the main screen 200. For example, the apparatus 100 simultaneously performs a determination operation for a plurality of strain samples, indicating that the identification operation is currently being performed.

도 9를 참고하면, 장치(100)는 복수의 균주 샘플 중에서 특정 균주 샘플에 대한 동정이 완료되면, 해당 균주 샘플의 동정 결과를 표시한다. 이때, 동정 완료된 균주 샘플이 2개인 경우, ID Results 탭(210)에 동정 결과 수가 "2"로 표시된다.Referring to FIG. 9, the apparatus 100 displays the result of identification of the strain sample when the identification of a specific strain sample among the plurality of strain samples is completed. At this time, when there are two samples of the identified strains, the number of identification results is displayed as "2" in the ID Results tab 210.

도 10부터 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 장치가 균주 데이터 관리 단계에서 제공하는 사용자 인터페이스 화면의 예시이다.FIGS. 10 to 14 are examples of a user interface screen provided by the apparatus for managing a strain data according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참고하면, 동정이 완료된 균주 샘플(예를 들면, kimchiSuperBacTest2)에 대해, 장치(100)는 각종 균주 데이터를 관리할 수 있는 균주 관리 화면(500)을 제공한다. Referring to Fig. 10, for the strain sample (for example, kimchiSuperBacTest2) for which identification is completed, the apparatus 100 provides a strain management screen 500 capable of managing various strain data.

균주 관리 화면(500)은 균주 데이터를 제공한다. 균주 데이터는 사용자가 입력한 균주 이름(User strain name), 사용자가 입력한 분류군 이름(User taxon name), 서열(Sequence) 등의 기본 정보를 포함한다. 균주 데이터는 배양 배지(Culture medium), 배양 온도(Culture temperature), 원천(Isolation source) 및 연도, 지리적 근원(Geographical origin), 국가(Country) 등의 배양 정보를 포함할 수 있다. 균주 데이터는 동정된 균주 이름(ID strain name), 동정된 분류군 이름(ID taxon name), 동정된 분류학 이름(ID taxonomy name), 동정에 사용된 데이터베이스 이름, 데이터베이스에서 동정된 균주 수(Total hits) 등의 동정 결과를 포함할 수 있다. 균주 데이터는 데이터베이스에서 동정된 결과의 수납 번호(Top hit accession), 데이터베이스에서 동정된 결과의 분류군 이름(Top hit taxon name), 사용자가 입력한 균주의 16S 서열과 동정 결과 16S 서열의 유사도(Similarity), 사용자가 입력한 균주의 16S 서열의 완결성(16S completeness), 사용자가 입력한 균주의 16S 서열과 동정 결과 16S 서열의 베이스 차이(No. mismatch), 상호 정렬(pairwise alignment )에 사용된 총 베이스 수(No. compared) 등을 더 포함할 수 있다.The strain management screen 500 provides strain data. The strain data includes basic information such as a strain name input by the user (User strain name), a user taxon name input by the user (User taxon name), and a sequence (Sequence). The strain data may include culture information such as culture medium, culture temperature, isolation source and year, geographical origin, and country. The strain data includes the ID strain name, the ID taxon name, the ID taxonomy name, the database name used for identification, the total number of strains identified in the database, And the like. The strain data includes the top hit accession of the results identified in the database, the top hit taxon name of the results identified in the database, the similarity of the 16S sequence with the 16S sequence of the strain entered by the user, , The completeness of the 16S sequence of the strain entered by the user (16S completeness), the base number (No. mismatch) of the 16S sequence as a result of identification of the 16S sequence of the strain entered by the user, the total number of bases used for pairwise alignment (No. comparison), and the like.

균주 관리 화면(500)은 동정이 완료된 균주를 삭제하는 탭(Delete Strain)(510), 동정 결과를 변경하는 탭(Reassign Top Hit)(520), 재동정을 요청하는 탭(Reidentify Strain)(530)을 제공할 수 있다.The strain management screen 500 includes a Delete Strain 510 for deleting the identified strain, a Reassign Top Hit 520 for changing the identification result, a Reidentify Strain 530 for requesting re- ). ≪ / RTI >

사용자가 Reassign Top Hit 탭(520)을 선택하는 경우, 장치(100)는 도 11과 같이 사용자가 입력한 특정 균주에 대해 동정된 리스트[힛(hit) 정보]를 표시하는 표시 화면(600)을 제공한다. When the user selects the Reassign Top Hit tab 520, the device 100 displays a display screen 600 for displaying the list (hit information) identified for a specific strain entered by the user to provide.

표시 화면(600)에서 사용자가 특정 셀을 선택하면, 장치(100)는 도 12와 같이 현재 저장된 동정 결과를 선택된 값으로 변경할 수 있는 변경 화면(610)을 제공한다. 변경 화면(610)은 동정 결과 변경 여부(예를 들면, Assign Gordonia lacunae BS2(T) as the new ID result?)를 사용자에게 질의할 수 있고, 사용자가 수락(yes를 선택)하면 장치(100)는 현재 저장된 동정 결과를 선택된 값으로 변경한다.When the user selects a particular cell on the display screen 600, the device 100 provides a change screen 610 that can change the currently stored identification result to the selected value, as shown in FIG. The change screen 610 may query the user about whether to change the identification result (e.g., Assign Gordonia lacunae BS2 (T) as the new ID result?) And if the user accepts (select yes) Changes the currently stored identification result to the selected value.

도 10의 균주 관리 화면(500)에서 사용자가 Reidentify Strain 탭(530)을 선택하면, 장치(100)는 도 13과 같이 동정할 데이터베이스를 선택할 수 있는 화면을 제공한다. When the user selects the Reidentify Strain tab 530 on the strain management screen 500 of FIG. 10, the device 100 provides a screen for selecting a database to be identified as shown in FIG.

사용자가 갱신된 데이터베이스를 선택하면, 장치(100)는 선택된 데이터베이스를 참조하여 사용자가 입력한 특정 균주에 대해 재동정한다. 동일한 균주에 대해 재동정이 진행된 경우, 장치(100)는 데이터베이스별로 동정 결과를 구분하여 관리할 수 있다. 또는 장치(100)는 과거에 동정했던 정보는 사용 내역으로 관리할 수 있다.When the user selects an updated database, the device 100 refers to the selected database and resets the specific strain entered by the user. When the re-identification is performed on the same strain, the device 100 can classify and manage the identification results for each database. Or the device 100 can manage the information that has been identified in the past as the use history.

도 14를 참고하면, 복수 사용자가 장치(100)에 등록하고, 각자 동정 요청하고 동정 결과를 관리할 수 있다. 장치(100)는 각 사용자의 작업 내역, 각 입력 균주 샘플의 동정 상태, 수정 상태, 삭제 상태 등의 상태를 확인할 수 있는 사용 이력 조회 화면(700)을 제공한다. 사용 이력 조회 화면(700)을 통해, 사용자는 누가 언제 어떤 균주를 갖고 어떤 작업을 진행했는지 알 수 있다. 이를 통해 본 발명의 실시예에 따르면 다수의 연구자들의 동정 데이터를 통합 관리하고, 각 연구자의 사용 내역을 추적할 수 있다.Referring to FIG. 14, a plurality of users can register in the device 100, request identification, and manage the result of identification. The apparatus 100 provides a usage history inquiry screen 700 for confirming the status of each user's work history, identification status of each input strain sample, correction status, deletion status, and the like. Through the use history inquiry screen 700, the user can know who has done what kind of strain and what kind of work has been carried out. According to the embodiment of the present invention, the identification data of a plurality of researchers can be integratedly managed, and the usage history of each researcher can be tracked.

이와 같이, 장치(100)는 세균 동정뿐만 아니라, 체계적인 균주 정보 관리, 재동정 작업 처리, 유저 사용내역 관리 등의 동정 데이터 관리가 통합되어 있어서, 사용자는 GUI를 통해 모든 세균 동정 관련 작업을 수월하게 할 수 있다. 장치(100)는 오프라인 환경에서 사용 가능하므로, 온라인 기반 동정 장치보다 세균 동정 및 관리의 보안성을 높일 수 있다. 장치(100)는 균주 동정 과정에서 나오는 방대한 데이터를 오류 없이 관리할 수 있고, 배양 환경 등의 메타데이터를 함께 관리할 수 있으며, 동정에 사용되는 데이터베이스가 변경되더라도 재동정을 쉽게 할 수 있다. Thus, the apparatus 100 is integrated with the identification data management such as systematic strain information management, re-identification work process, and user use history management as well as identification of the bacteria, so that the user can easily perform all the bacterial identification related work through the GUI can do. Since the apparatus 100 can be used in an off-line environment, it is possible to enhance the security of bacterial identification and management over the online-based identification apparatus. The apparatus 100 can manage massive data from the strain identification process without error, manage meta data such as a culture environment together, and can easily re-identify even if the database used for identification is changed.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus and method, but may be implemented through a program for realizing the function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (16)

적어도 하나의 프로세서에 의해 동작하는 세균 동정 및 관리 장치의 동작 방법으로서,
사용자 인터페이스 화면을 통해 확인 대상 균주의 16S rRNA 서열을 포함하는 기본 정보를 입력받는 단계,
제1 데이터베이스에 저장된 16S rRNA 서열들과 상기 기본 정보에 포함된 16S rRNA 서열을 비교하여 상기 확인 대상 균주를 동정하는 단계,
상기 확인 대상 균주에 대한 동정 결과를 저장하는 단계, 그리고
상기 사용자 인터페이스 화면에 상기 동정 결과를 표시하는 단계
를 포함하는 동작 방법.CLAIMS 1. A method of operating a bacterial identifying and managing device that is operated by at least one processor,
Receiving basic information including the 16S rRNA sequence of the strain to be identified through the user interface screen,
Comparing the 16S rRNA sequences stored in the first database with the 16S rRNA sequences included in the basic information,
Storing an identification result for the subject strain; and
Displaying the identification result on the user interface screen
≪ / RTI > 제1항에서,
상기 사용자 인터페이스 화면에서 상기 제1 데이터베이스와 다른 제2 데이터베이스를 이용한 재동정 요청을 입력받는 단계,
상기 제2 데이터베이스에 저장된 16S rRNA 서열들과 상기 기본 정보에 포함된 16S rRNA 서열을 비교하여 상기 확인 대상 균주를 재동정하는 단계, 그리고
상기 확인 대상 균주에 대한 재동정한 결과를 상기 제1 데이터베이스를 이용한 동정 결과와 구분하여 저장하는 단계
를 더 포함하는 동작 방법.The method of claim 1,
Receiving a re-identification request using the second database different from the first database on the user interface screen,
Resynchronizing the 16S rRNA sequences stored in the second database with the 16S rRNA sequences included in the basic information,
Dividing the result of resynchronization for the subject strain to be identified and the result of identification using the first database
≪ / RTI > 제1항에서,
상기 사용자 인터페이스 화면에 상기 확인 대상 균주에 대해 동정된 균주 리스트를 표시하는 단계, 그리고
상기 리스트에서 선택된 균주를 상기 확인 대상 균주에 대한 최종 동정 결과로 변경하는 단계
를 더 포함하는 동작 방법.The method of claim 1,
Displaying a list of strains identified for the subject strains to be identified on the user interface screen, and
Changing the strain selected in the list to a final identification result for the strain to be identified
≪ / RTI > 제1항에서,
상기 기본 정보는 상기 확인 대상 균주의 16S rRNA 서열과 이름을 포함하고,
과거에 입력된 확인 대상 균주들의 기본 정보 및 동정 결과를 참조하여, 현재 입력받은 서열과 이름 중 적어도 하나의 중복 여부 또는 오류 여부를 확인하고, 중복 또는 오류가 존재하는 경우, 상기 사용자 인터페이스 화면에 알림 정보를 표시하는 단계
를 더 포함하는 동작 방법.The method of claim 1,
Wherein the basic information includes a 16S rRNA sequence and a name of the subject strain,
And checking whether there is duplication or at least one of the currently inputted sequence and name, referring to basic information and identification result of the strains to be confirmed inputted in the past, and if duplication or error exists, Steps to display information
≪ / RTI > 제1항에서,
상기 기본 정보를 입력받는 단계는
단일한 확인 대상 균주의 서열 또는 복수의 확인 대상 균주의 서열들을 입력받는 동작 방법.The method of claim 1,
The step of receiving the basic information
A sequence of a single confirmation target strain or sequences of a plurality of confirmation target strains. 제1항에서,
상기 기본 정보를 입력받는 단계는
상기 확인 대상 균주의 메타데이터를 더 입력받고,
상기 메타데이터는 배양 배지(Culture medium), 배양 온도(Culture temperature), 원천(Isolation source), 연도, 지리적 근원(Geographical origin), 국가(Country) 중 적어도 하나를 포함하는 동작 방법.The method of claim 1,
The step of receiving the basic information
Further receiving metadata of the strain to be confirmed,
Wherein the metadata comprises at least one of a culture medium, a culture temperature, an isolation source, a year, a geographical origin, and a country. 제5항에서,
상기 확인 대상 균주를 동정하는 단계는
상기 복수의 확인 대상 균주의 서열들을 입력받는 경우, 상기 복수의 확인 대상 균주 각각에 대해 동정 작업을 시작하고, 상기 복수의 확인 대상 균주 중에서 동정 완료되는 균주의 동정 결과를 상기 사용자 인터페이스 화면에 출력하는 동작 방법.The method of claim 5,
The step of identifying the strain to be identified
And when the sequences of the plurality of confirmation target strains are inputted, the identification operation is started for each of the plurality of verification target strains, and the result of the identification of the strains to be identified among the plurality of verification target strains is output to the user interface screen How it works. 제1항에서,
상기 확인 대상 균주를 동정하는 동안, 상기 확인 대상 균주의 동정 결과에 영향을 줄 수 있는 작업을 탐지하고, 동정 완료 시까지 해당 작업을 정지시키는 단계, 그리고
상기 확인 대상 균주에 대한 동정이 완료되는 경우, 상기 정지시킨 작업을 재개하는 단계
를 더 포함하는 동작 방법.The method of claim 1,
Detecting a work that may affect the identification result of the strain to be identified while identifying the strain to be identified, and stopping the work until completion of identification; and
When identification of the strain to be confirmed is completed, resuming the suspended operation
≪ / RTI > 제1항에서,
상기 확인 대상 균주를 동정하는 단계는
상기 제1 데이터베이스가 갱신 중인 경우, 상기 확인 대상 균주에 대한 동정 작업을 정지하고, 상기 제1 데이터베이스의 갱신이 완료되면 상기 정지한 동정 작업을 재개하는 동작 방법.The method of claim 1,
The step of identifying the strain to be identified
And stopping the identification operation for the subject strain when the first database is being updated, and resuming the identification operation when the updating of the first database is completed. 세균 동정 및 관리 장치로서,
세균 동정을 위한 16S rRNA 서열 정보를 저장하는 제1 데이터베이스,
적어도 한 명의 사용자가 입력한 고유 균주들의 기본 정보 및 해당 균주의 동정 결과를 저장하는 사용자 균주 데이터 저장부, 그리고
사용자 인터페이스 화면을 통해 확인 대상 균주의 16S rRNA 서열을 입력받고, 상기 제1 데이터베이스와 상기 사용자 균주 데이터 저장부 중 적어도 하나에 저장된 서열들과 상기 확인 대상 균주의 서열을 비교하여 상기 확인 대상 균주를 동정하는 프로세서
를 포함하는 세균 동정 및 관리 장치.An apparatus for identifying and managing bacteria,
A first database for storing 16S rRNA sequence information for identifying bacteria,
A user strain data storage unit for storing basic information of unique strains inputted by at least one user and the result of identification of the strains, and
The 16S rRNA sequence of the subject strain is inputted through the user interface screen, and the sequence to be confirmed is compared with the sequences stored in at least one of the first database and the user strain data storage section, Processor
And a control unit for controlling the bacteria. 제10항에서,
세균 동정을 위한 16S rRNA 서열 정보가 갱신된 제2 데이터베이스를 더 포함하고,
상기 프로세서는
상기 사용자 인터페이스 화면에서 상기 제2 데이터베이스를 이용한 상기 확인 대상 균주의 재동정 요청을 입력받고, 상기 제2 데이터베이스에 저장된 서열들과 상기 확인 대상 균주의 서열을 비교하여 상기 확인 대상 균주를 재동정하며, 재동정한 결과를 상기 제1 데이터베이스를 이용한 동정 결과와 구분하여 상기 사용자 균주 데이터 저장부에 저장하는, 세균 동정 및 관리 장치.11. The method of claim 10,
Further comprising a second database in which 16S rRNA sequence information for bacterial identification is updated,
The processor
Receiving a re-identification request for the identification subject strain using the second database on the user interface screen, re-identifying the identification subject strain by comparing the sequences stored in the second database with the sequence of the identification subject strain, And stores the result of resynchronization in the user strain data storage unit in a manner different from the result of identification using the first database. 제10항에서,
상기 프로세서는
상기 사용자 인터페이스 화면에 상기 확인 대상 균주에 대해 동정된 균주 리스트를 표시하고, 상기 리스트에서 선택된 균주를 상기 확인 대상 균주에 대한 최종 동정 결과로 변경하여 상기 사용자 균주 데이터 저장부에 저장하는, 세균 동정 및 관리 장치.11. The method of claim 10,
The processor
Displaying a list of strains identified for the strains to be confirmed on the user interface screen and changing the strains selected in the list to results of final identification for the strains to be confirmed and storing them in the user strain data storage unit; Management device. 제10항에서,
상기 프로세서는
상기 확인 대상 균주의 16S rRNA 서열과 이름을 포함하는 기본 정보를 입력받고,
상기 제1 데이터베이스와 상기 사용자 균주 데이터 저장부를 참조하여, 상기 기본 정보의 중복 여부 또는 오류 여부를 확인하고, 중복 또는 오류가 존재하는 경우, 상기 사용자 인터페이스 화면에 알림 정보를 표시하는, 세균 동정 및 관리 장치.11. The method of claim 10,
The processor
The basic information including the 16S rRNA sequence and the name of the strain to be identified,
Identifying whether or not the basic information is duplicated or erroneous by referring to the first database and the user strain data storage unit and displaying notification information on the user interface screen when duplication or error exists, Device. 제10항에서,
상기 프로세서는
복수의 확인 대상 균주의 서열들을 입력받는 경우, 상기 복수의 확인 대상 균주 각각에 대해 동정 작업을 시작하고, 상기 복수의 확인 대상 균주 중에서 동정 완료되는 균주의 동정 결과를 상기 사용자 인터페이스 화면에 출력하는, 세균 동정 및 관리 장치.11. The method of claim 10,
The processor
The method comprising the steps of: when a sequence of a plurality of confirmation target strains is inputted, starting identification operation for each of the plurality of confirmation target strains, and outputting the identification result of the strains to be identified among the plurality of confirmation target strains to the user interface screen, Bacterial identification and management device. 제10항에서,
상기 프로세서는
상기 확인 대상 균주를 동정하는 동안, 상기 확인 대상 균주의 동정 결과에 영향을 줄 수 있는 작업을 탐지하고, 동정 완료 시까지 해당 작업을 정지시키는, 세균 동정 및 관리 장치.11. The method of claim 10,
The processor
A method for identifying and managing a bacterial strain, comprising the steps of: detecting a work that may affect the identification result of the strain to be identified during identification of the strain to be identified, and stopping the operation until identification is completed; 제10항에서,
상기 프로세서는
상기 제1 데이터베이스가 갱신 중인 경우, 상기 확인 대상 균주에 대한 동정 작업을 정지하고, 상기 제1 데이터베이스의 갱신이 완료되면 상기 정지한 동정 작업을 재개하는 세균 동정 및 관리 장치.11. The method of claim 10,
The processor
And stops the identification operation for the subject strain when the first database is being updated, and restarts the identification operation when the updating of the first database is completed.
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