The invention belongs to the field of biomedical information analysis, and discloses a method for identifying the structural and functional variations of the ecological network of human microbial flora. It quantifies the interrelationship among microbial species by using the abundance values of different classifications in different states of human body, and analyzes the microbial community in different human states at T.
【技术实现步骤摘要】
一种人体微生物菌群生态网络结构和功能变异的识别方法
本专利技术属于生物医学信息分析领域,尤其涉及一种人体微生物菌群生态网络结构和功能变异的识别方法。
技术介绍
目前,业内常用的现有技术是这样的:微生物群落是指在一定区域里,或一定生境里,各种微生物种群相互松散结合,或有组织紧凑结合的一种结构单位。微生物以群落的形式存在人体的各个器官中,微生物群落的生态特征可分为结构特征和功能特征,其中结构特征描述微生物群落成员的种类、丰度及其在不同环境条件下的更替。对微生物群落结构特征可以从微生物的各个分类单位如门纲科目属种甚至菌株水平数目来分析,人体不同部位具有不同的生存条件,包括温度、湿度、营养源、酸碱度、富氧程度、生长的基质等,因此,不同身体部位的微生物种类也不相同。与此同时,每个人所携带的微生物种类及其相对数量也是具有个体差异的,“微生物谱”受性别、饮食、气候、年龄、职业、卫生习惯差异的影响。而功能特征则描述群落的行为:底物代谢过程;与宿主或环境以及群落内其他成员相互拮抗和共生的关系。微生物群落的种群结构及种间相互作用是影响其生态功能的决定因素。研究表明,微生物群落之间的相互关系与人类大部分疾病的发生发展有密切的关系。由于传统的微生物培养方法只能分离约1%环境中的微生物,,大量未培养的微生物如同地球上的"暗物质",在相应生境中存在种类到底有多少,如何发挥功能,传统微生物学方法已经不能全面解答。基于高通量测序技术的16SrRNA测序分析技术和宏基因组测序技术能分别对特定环境中全部微生物的16srRNA基因或总DNA(也称宏基因组,metagenomic)进行克隆,并通 ...
【技术保护点】
1.一种人体微生物菌群生态网络结构和功能变异的识别方法,其特征在于,所述人体微生物菌群生态网络结构和功能变异的识别方法包括:步骤一:获取用于开展微生物群落结构和功能变异量化评价与的人体微生物组数据。步骤二:计算人体微生物组T2空间投影基线。步骤三:计算微生物组在T2空间投影数据。步骤四:去除微生物组在T2空间投影数据异常点。步骤五:计算人体微生物组在T2空间投影的变异情况。
【技术特征摘要】
1.一种人体微生物菌群生态网络结构和功能变异的识别方法,其特征在于,所述人体微生物菌群生态网络结构和功能变异的识别方法包括:步骤一:获取用于开展微生物群落结构和功能变异量化评价与的人体微生物组数据。步骤二:计算人体微生物组T2空间投影基线。步骤三:计算微生物组在T2空间投影数据。步骤四:去除微生物组在T2空间投影数据异常点。步骤五:计算人体微生物组在T2空间投影的变异情况。2.如权利要求1所述的人体微生物菌群生态网络结构和功能变异的识别方法,其特征在于,步骤一具体包括:记人体状态S={S1,S2,...Sn};Sj下人体微生物样本量为j;微生物组中包含的微生物种类为OTU={OTU1,OTU2,...OTUp};建立OTU的子空间为则OTU有效子空间的数量为个;获取人体微生物组丰度或相对丰度数据:处于某状态Sj下人体微生物第i个样本丰度或相对丰度数据记为其中i={N1,N2,…Nn},有某状态Sj下空间内人体微生物第i个样本丰度或相对丰度数据记为不引起歧义的情况下,为3.如权利要求1所述的人体微生物菌群生态网络结构和功能变异的识别方法,其特征在于,步骤二具体包括:对Sj下内微生物组丰度数据或相对丰度数据计算各微生物均值:计算各微生物间协方差:有建立Sj下内微生物组T2空间投影基线为向量形式记为4.如权利要求1所述的人体微生物菌群生态网络结构和功能变异的识别方法,其特征在于,步骤三具体包括:1)计算内微生物组在状态Sa下的丰度数据或相对丰度数据在Sb的T2空间投影基线上的投影数据其中:2)计算内微生物组在状态Sb下的丰度数据或相对丰度数据在Sa的T2空间投影基线上的投影数据其中:3)计算内微生物组在状态Sa下的丰度数据或相对丰度数据在其T2空间投影基线上的投影数据其中:4)计算内...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘星吟,米凯,柳枝,
申请(专利权)人:南京医科大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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