RU2012124051A

RU2012124051A - Системы и способы для обнаружения наличия биологического признака с применением кластеризации

Info

Publication number: RU2012124051A
Application number: RU2012124051/10A
Authority: RU
Inventors: Цзюлю ЛУ; Цзыхуа ВАН; Антонио Аревало РЕЙЕС; Эрик Алан ГУСТАФСОН; Джон Стивен РАЙЛИ
Original assignee: Бекман Каултер, Инк.
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2013-12-20
Also published as: US20110131159A1; BR112012011262A2; US9519751B2; CN102713919A; US20130196334A1; JP2015165413A; EP2499591A2; JP2013510579A; JP5907880B2; US20170140096A1; KR20120101065A; US8442924B2; WO2011060222A2; WO2011060222A9; CN102713919B

Abstract

1. Способ, включающий:ввод в цифровой компьютер, по меньшей мере, множества первых входных значений, ассоциированных с первым генетическим элементом, множества вторых входных значений, ассоциированных со вторым генетическим элементом, и множества третьих входных значений, ассоциированных с третьим генетическим элементом, ассоциированных с множеством известных образцов, где каждый известный образец включает первое входное значение во множестве первых входных значений, второе входное значение во множестве вторых входных значений, и третье входное значение во множестве третьих входных значений;определение порогового значения, ассоциированного с третьим генетическим элементом;разделение известных образцов с использованием порогового значения на первое множество известных образцов и второе множество известных образцов;кластеризацию первого множества известных образцов в пространстве свойств, определяемом первым генетическим элементом и вторым генетическим элементом;определение первого ограничивающего пространства с использованием первого множества известных образцов, где первое ограничивающее пространство дифференцирует биологический признак и другие биологические признаки; иопределение второго ограничивающего пространства с использованием второго множества известных образцов, где второе ограничивающее пространство дифференцирует биологический признак и другие биологические признаки.2. Способ по п.1, в котором первый генетический элемент содержит mecA, второй генетический элемент содержит femA, и третий генетический элемент содержит OrfX, и где биологический признак содержит признак MRSA, и гд

Claims

1. Способ, включающий:

ввод в цифровой компьютер, по меньшей мере, множества первых входных значений, ассоциированных с первым генетическим элементом, множества вторых входных значений, ассоциированных со вторым генетическим элементом, и множества третьих входных значений, ассоциированных с третьим генетическим элементом, ассоциированных с множеством известных образцов, где каждый известный образец включает первое входное значение во множестве первых входных значений, второе входное значение во множестве вторых входных значений, и третье входное значение во множестве третьих входных значений;

определение порогового значения, ассоциированного с третьим генетическим элементом;

разделение известных образцов с использованием порогового значения на первое множество известных образцов и второе множество известных образцов;

кластеризацию первого множества известных образцов в пространстве свойств, определяемом первым генетическим элементом и вторым генетическим элементом;

определение первого ограничивающего пространства с использованием первого множества известных образцов, где первое ограничивающее пространство дифференцирует биологический признак и другие биологические признаки; и

определение второго ограничивающего пространства с использованием второго множества известных образцов, где второе ограничивающее пространство дифференцирует биологический признак и другие биологические признаки.

2. Способ по п.1, в котором первый генетический элемент содержит mecA, второй генетический элемент содержит femA, и третий генетический элемент содержит OrfX, и где биологический признак содержит признак MRSA, и где способ предназначен для определения наличия устойчивого к метициллину Staphylococcus aureus (MRSA).

3. Способ по п.1 или 2, в котором первое ограничивающее пространство и второе ограничивающее пространство задаются первым и вторым эллипсом соответственно.

4. Способ по п.1 или 2, в котором первое, второе и третье значения представляют собой Ct-значения.

5. Способ по п.1 или 2, дополнительно включающий до ввода:

помещение известных образцов в условия, в которых нуклеиновые кислоты выделяются из бактерий в известных образцах; и

амплифицирование и обнаружение наличия и количеств, по меньшей мере, первого генетического элемента, второго генетического элемента и третьего генетического элемента.

6. Способ по п.1, в котором и первое ограничивающее пространство, и второе ограничивающее пространство представляют собой эллиптические ограничивающие пространства.

7. Способ по п.1, в котором и с первым ограничивающим пространством, и со вторым ограничивающим пространством проводится параллельный перенос и угловое смещение вокруг начала координат.

8. Способ по п.6 или 7, в котором и первое ограничивающее пространство, и второе ограничивающее пространство определяются как функция измеренных количеств mecA и последовательности целевого гена, специфичного для Staphylococcus aureus.

9. Способ по п.1 или 2, в котором функция затрат используется для нахождения оптимальных параметров для первого и второго ограничивающих пространств.

10. Машиночитаемый носитель информации, содержащий код, выполнимый процессором, для реализации способа по любому из пп.1-5.

11. Цифровой компьютер, содержащий машиночитаемый носитель по п.10, и процессор, соединенный с машиночитаемым носителем.

12. Система, включающая измерительный модуль, соединенный с цифровым компьютером по п.11.

13. Способ применения аналитической модели, созданный в соответствии со способом по любому из пп.1-5, где указанный способ применения аналитической модели включает:

ввод первого входного значения, второго входного значения и третьего входного значения, ассоциированных с неизвестным образцом, в цифровой компьютер или другой цифровой компьютер, где первое входное значение, второе входное значение и третье входное значение ассоциированы с первым, вторым и третьим генетическими элементами в неизвестном образце; и

классификацию неизвестного образца как ассоциированного с биологическим признаком с использованием первого ограничивающего пространства или второго ограничивающего пространства с использованием цифрового компьютера или другого цифрового компьютера.

14. Способ по п.13, в котором биологический признак содержит признак MRSA.

15. Способ создания аналитической модели, которая дифференцирует биологический признак и другие биологические признаки, где указанный способ включает:

ввод в цифровой компьютер, по меньшей мере, множества первых входных значений, ассоциированных с первым генетическим элементом, множества вторых входных значений, ассоциированных со вторым генетическим элементом, и множества третьих входных значений, ассоциированных с третьим генетическим элементом;

создание одного или более промежуточных значений с использованием, по меньшей мере, множества первых входных значений и, по меньшей мере, вторых входных значений, ассоциированных со вторым генетическим элементом, с использованием цифрового компьютера; и

создание ограничивающего пространства для биологического признака с использованием одного или более промежуточных значений и множества третьих входных значений, с использованием цифрового компьютера,

при этом ограничивающее пространство дифференцирует биологический признак и другие биологические признаки.

16. Способ по п.15, в котором первый генетический элемент содержит mecA, второй генетический элемент содержит femA, и третий генетический элемент содержит SCCmec, и где биологический признак содержит признак MRSA.

17. Способ по п.15 или 16, в котором ограничивающее пространство задается эллипсом.

18. Способ по п.17, в котором функция затрат используется для оптимизации эллипса.

19. Способ по п.15 или 16, в котором первое, второе и третье значения представляют собой Ct-значения.

20. Способ по п.15 или 16, дополнительно включающий, до ввода:

помещение образцов в условия, в которых нуклеиновые кислоты выделяются из бактерий в известных образцах; и

21. Способ по п.15 или 16, в котором каждое промежуточное значение задается как функция mecA и последовательности целевого гена, специфичной для Staphylococcus aureus (SA), при этом промежуточное значение является взвешенной линейной комбинацией mecA и SA, и задается формулой:

Промежуточное значение = mecA·sin(-0,3)+SA·cos(-0,3).

22. Машиночитаемый носитель информации, содержащий код, выполнимый процессором, для реализации способа по любому из пп.15-20.

23. Цифровой компьютер, содержащий машиночитаемый носитель по п.22, и процессор, соединенный с машиночитаемым носителем.

24. Система, включающая измерительный модуль, соединенный с цифровым компьютером по п.23.

25. Способ применения аналитической модели, созданной в соответствии со способом по любому из пп.15-20, где указанный способ применения аналитической модели включает:

классификацию неизвестного образца как ассоциированного с биологическим признаком с использованием ограничивающего пространства.