微生物群落分析系统、判定系统、微生物群落分析方法及判定方法技术方案

高精度地分析进行水处理的活性污泥中所含的微生物群落。微生物群落分析系统(1)的计算机(10)具备：输入部(12)，输入多个数据组，所述数据组包含表示存在于进行水处理的活性污泥中的多种微生物各自的基因的碱基序列的信息；相似度计算部(13)，基于所输入的数据组中所包含的碱基序列，计算数据组间的相似度；以及坐标计算部(14)，基于所计算出的相似度，计算数据组各自在多维空间上的坐标。

Microbial community analysis system, determination system, microbial community analysis method and determination method

A high precision analysis of microbial communities contained in activated sludge for water treatment. The microbial community analysis system (1) of the computer (10) includes input section (12), a plurality of input data set, the data set contains a variety of microbial gene sequence that exists in activated sludge water treatment in the Department of information; similarity (13), the nucleotide sequence contains the input data set based on the similarity between data sets; and coordinate calculation section (14), based on the calculated similarity calculation, data respectively in the multidimensional space coordinates.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微生物群落分析系统、判定系统、微生物群落分析方法及判定方法
本专利技术涉及对进行水处理的活性污泥中所含的微生物群落进行分析的微生物群落分析系统和微生物群落分析方法、以及与它们相关的判定系统和判定方法。
技术介绍
期待化学、钢铁等重化学工业等中的废水以充分降低了对人、环境生物的影响的状态排放到自然环境中。作为为此而进行的废水处理，进行使用复合微生物体系、即活性污泥的生物处理。为了适当地进行废水处理，需要对活性污泥中所含的微生物的集合、即微生物群落的状态(健康状态)进行管理。例如，在专利文献1中公开了：为了对微生物群落的状态进行管理，利用T-RFLP法分析微生物群落的基因并将微生物群落的状态绘制在多维空间上。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第3928492号说明书
技术实现思路
专利技术所要解决的问题用专利文献1记载的方法所绘制的坐标基于片段化基因的电泳分析。电泳分析不论是定量还是定性，精度都未必高。因此，担心所绘制的表示微生物的状态的坐标也未必准确。即，不能说专利文献1记载的方法以足够高的精度对微生物群落进行了分析。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够高精度地分析进行水处理的活性污泥中所含的微生物群落的微生物群落分析系统和微生物群落分析方法、以及与它们相关的判定系统和判定方法。用于解决问题的方法为了达到上述目的，本专利技术的一个实施方式的微生物群落分析系统具备：输入单元，输入多个数据组，数据组包含表示存在于进行水处理的活性污泥中的多种微生物各自的基因的碱基序列的信息；相似度计算单元，基于由输入单元输入的数据组中所包含的碱基序列，计算数据组间的相似度；以及坐标计算单元，基于由相似度计算单元计算出的相似度，计算数据组各自在多维空间上的坐标。在本专利技术的一个实施方式的微生物群落分析系统中，基于构成微生物群落的多种微生物各自的基因的碱基序列，计算在多维空间上的坐标。基于碱基序列的分析与电泳分析相比，不论是定量还是定性精度都更高。因此，与使用电泳分析的情况相比，通过本专利技术的一个实施方式的微生物群落分析系统计算出的坐标更高精度地表示出微生物群落的状态。即，根据本专利技术的一个实施方式的微生物群落分析系统，能够高精度地对微生物群落进行分析。也可以是，微生物群落分析系统还具备判定规则生成单元，该判定规则生成单元基于由坐标计算单元计算出的坐标，根据存在于进行水处理的活性污泥中的多种微生物各自的基因的碱基序列来生成用于判定该多种微生物的状态的判定规则。根据该结构，例如，能够生成用于判定微生物群落是否处于正常状态(健康状态)的判定规则。如上所述，通过本专利技术的一个实施方式的微生物群落分析系统计算出的坐标高精度表示出微生物群落的状态，因此根据该判定规则，能够高精度地进行判定。也可以是，输入单元输入还包含表示多种微生物各自的存在比例的信息的数据组，相似度计算单元还基于由输入单元输入的数据组中所包含的表示存在比例的信息，计算数据组间的相似度。根据该结构，能够使坐标进一步高精度地表示出微生物群落的状态。也可以是，微生物群落分析系统还具备：读取单元，从存在于活性污泥中的多种微生物读取基因的碱基序列；以及数据生成单元，基于由读取单元读取的基因的碱基序列，生成数据组，并将数据组输入到输入单元。根据该结构，能够可靠地输入包含表示碱基序列的信息的数据组，能够可靠地实施本专利技术的一个实施方式。本专利技术的一个实施方式的判定系统，基于由本专利技术的一个实施方式的微生物群落分析系统生成的判定规则，根据存在于进行水处理的活性污泥中的多种微生物各自的基因的碱基序列来判定该多种微生物的状态，该判定系统具备：输入单元，输入数据组，该数据组包含表示作为判定对象的多种微生物各自的基因的碱基序列的信息；相似度计算单元，基于由输入单元输入的判定对象的数据组中所包含的碱基序列，计算该判定对象的数据组与生成判定规则所用的数据组之间的相似度；坐标计算单元，基于由相似度计算单元计算出的相似度，计算判定对象的数据组在多维空间上的坐标；以及判定单元，基于由微生物群落分析系统生成的判定规则，根据由坐标计算单元计算出的判定对象的数据组的坐标来判定多种微生物的状态。根据本专利技术的一个实施方式的判定系统，能够进行基于由微生物群落分析系统生成的判定规则的判定。另外，本专利技术除了可以如上述那样记载为微生物群落分析系统和判定系统的专利技术以外，还可以如下述那样记载为微生物群落分析方法和判定方法的专利技术。其是仅类型不同、但实质上相同的专利技术，发挥同样的作用和效果。即，本专利技术的一个实施方式的微生物群落分析方法为微生物群落分析系统的操作方法，包括以下步骤：输入步骤，输入多个数据组，该数据组包含表示存在于进行水处理的活性污泥中的多种微生物各自的基因的碱基序列的信息；相似度计算步骤，基于在输入步骤中输入的数据组中所包含的碱基序列，计算数据组间的相似度；以及坐标计算步骤，基于在相似度计算步骤中计算出的相似度，计算数据组各自在多维空间上的坐标。此外，本专利技术的一个实施方式的判定方法为判定系统的操作方法，该判定系统基于由本专利技术的一个实施方式的微生物群落分析系统生成的判定规则，根据存在于进行水处理的活性污泥中的多种微生物各自的基因的碱基序列来判定该多种微生物的状态，该判定方法包括以下步骤：输入步骤，输入数据组，该数据组包含表示作为判定对象的多种微生物各自的基因的碱基序列的信息；相似度计算步骤，基于在输入步骤中输入的判定对象的数据组中所包含的碱基序列，计算该判定对象的数据组与生成判定规则所用的数据组之间的相似度；坐标计算步骤，基于在相似度计算步骤中计算出的相似度，计算判定对象的数据组在多维空间上的坐标；以及判定步骤，基于由微生物群落分析系统生成的判定规则，根据在坐标计算步骤中计算出的判定对象的数据组的坐标来判定多种微生物的状态。专利技术效果在本专利技术的一个实施方式中，基于构成微生物群落的多种微生物各自的基因的碱基序列，计算在多维空间上的坐标。基于碱基序列的分析与电泳分析相比，不论是定量还是定性精度都更高。因此，与使用了电泳分析的情况相比，通过本专利技术的一个实施方式的微生物群落分析系统计算出的坐标更高精度地表示出微生物群落的状态。即，根据本专利技术的一个实施方式，能够高精度地对微生物群落进行分析。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式的微生物群落分析系统的结构的图。图2是示出所计算出的二维空间上的坐标的例子的图。图3是示出所计算出的三维空间上的坐标的例子的图。图4是示出通过本专利技术的实施方式的微生物群落分析系统生成判定规则时所执行的处理(微生物群落分析方法)的流程图。图5是示出通过本专利技术的实施方式的微生物群落分析系统进行判定时所执行的处理(判定方法)的流程图。具体实施方式以下，对附图以及本专利技术的微生物群落分析系统、判定系统、微生物群落分析方法及判定方法的实施方式进行详细说明。此外，在附图的说明中，对同一要素标记同一标号并省略重复的说明。图1示出本实施方式的微生物群落分析系统1。微生物群落分析系统1对存在于进行水处理的活性污泥中的多种微生物的集合、即微生物群落(细菌群落)的状态进行定量化而进行管理。在本实施方式中，作为对象的水处理例如为用于减小工业废水、公共下水、污水等危害自然环境的水对自然环境的影响的处理。此外，该水处理通过使用了包含微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微生物群落分析系统，具备：输入单元，输入多个数据组，所述数据组包含表示存在于进行水处理的活性污泥中的多种微生物各自的基因的碱基序列的信息；相似度计算单元，基于由所述输入单元输入的数据组中所包含的碱基序列，计算数据组间的相似度；以及坐标计算单元，基于由所述相似度计算单元计算出的相似度，计算所述数据组各自在多维空间上的坐标。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.03 JP 2015-0769461.一种微生物群落分析系统，具备：输入单元，输入多个数据组，所述数据组包含表示存在于进行水处理的活性污泥中的多种微生物各自的基因的碱基序列的信息；相似度计算单元，基于由所述输入单元输入的数据组中所包含的碱基序列，计算数据组间的相似度；以及坐标计算单元，基于由所述相似度计算单元计算出的相似度，计算所述数据组各自在多维空间上的坐标。2.根据权利要求1所述的微生物群落分析系统，其中，还具备判定规则生成单元，该判定规则生成单元基于由所述坐标计算单元计算出的坐标，根据存在于进行水处理的活性污泥中的多种微生物各自的基因的碱基序列来生成用于判定该多种微生物的状态的判定规则。3.根据权利要求1或2所述的微生物群落分析系统，其中，所述输入单元输入还包含表示多种微生物各自的存在比例的信息的所述数据组，所述相似度计算单元还基于由所述输入单元输入的数据组中所包含的表示存在比例的信息，计算数据组间的相似度。4.根据权利要求1～3中任一项所述的微生物群落分析系统，其中，还具备：读取单元，从存在于所述活性污泥中的多种微生物读取基因的碱基序列；以及数据生成单元，基于由所述读取单元读取的基因的碱基序列，生成所述数据组，并将所述数据组输入到输入单元。5.一种判定系统，基于由权利要求2所述的微生物群落分析系统生成的判定规则，根据存在于进行水处理的活性污泥中的多种微生物各自的基因的碱基序列来判定该多种微生物的状态，所述判定系统具备：输入单元，输入数据组，所述数据组包含表示作为判定对象的多种微生物各自的基因的碱基序列的信息；相似度计算单元，基于由所述输入单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：朝子弘之，冈崎文美，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP