【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物技术,具体为一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型。
技术介绍
1、基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型是一种新型的生物技术,利用患者和供体的微生物数据,模拟构建患者移植供体后的微生物群落,筛选出最优的供体,初步做到对患者的肠道疾病(如便秘,炎症性肠病),神经性疾病(如自闭症,抑郁)以及代谢类疾病(如肥胖,糖尿病)等疾病进行改善。
2、现有技术中,张专利技术和赵方庆团队提出的“eds数据模型”,以及辰葛生物的“精准供-受体配型模型”,都存在一定程度上的不足,例如:一、数据来源:上述提出的两种现有技术,都是采用16s rrna测序数据,所以鉴定出的微生物结果,大部分集中在属水平,无法具体到种水平,从而不太清楚哪种微生物与疾病有直接关系;二、针对疾病:上述提出的两种现有技术,集中在溃疡性结肠炎uc,炎症性肠病i bd,艰难梭酸菌感染cdi这3种肠道疾病,对其他疾病(自闭症,肥胖等)没有进行验证;三、技术方法:eds数据模型它是基于肠型进行供受体匹配,没有考虑到瘤胃球菌性r的肠型。
3、为此,本专利技术提出了一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,以解决上述提到的问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,解决了上述
技术介绍
提到的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:一
5、s1、输入参数:供体的物种丰度数据受体的物种丰度数据;
6、s2、分别计算供体的肠型、受体肠型、供受体数据混合后的alpha多样性、beta多样性、常见有益菌丰度、常见有害菌丰度疾病有益菌丰度以及疾病有害菌丰度;
7、s3、根据权重,获取供受体匹配得分。
8、优选的,肠型计算方法:
9、r=sum(f__ruminococcaceae+g__blautia);
10、b=f__bacteroidaceae丰度;
11、p=f__prevotellaceae丰度;
12、肠型=max(r,b,p);
13、肠型匹配规则:
14、神经性疾病、肠道疾病的患者:匹配普氏菌型p;
15、代谢类疾病的患者:匹配拟杆菌型b;
16、糖尿病患者:匹配瘤胃球菌性r。
17、优选的,alpha多样性计算方法:
18、alpha多样性:h=-sum(pi*lnpi);
19、pi=rel_abundance/100,每个物种的比例;
20、rel_abundance=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;
21、abu_i(p):受体中i物种的相对丰度;
22、abu_i(d):供体中i物种的相对丰度。
23、优选的,beta多样性物种距离计算方法:
24、
25、优选的,常见有益菌丰度计算方法:
26、good_rel_abundance=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;
27、abu_i(p):受体中有益菌i物种的相对丰度;
28、abu_i(d):供体中有益菌i物种的相对丰度。
29、优选的,常害有害菌丰度计算方法:
30、bad_rel_abundance=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;
31、abu_i(p):受体中有害菌i物种的相对丰度;
32、abu_i(d):供体中有害菌i物种的相对丰度。
33、优选的,疾病有益菌丰度计算方法:
34、good_rel_abundance_for_disease=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;abu_i(p):受体中疾病有益菌i物种的相对丰度;
35、abu_i(d):供体中疾病有益菌i物种的相对丰度;
36、疾病有害菌丰度计算方法:
37、bad_rel_abundance_for_disease=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;abu_i(p):受体中疾病有害菌i物种的相对丰度;
38、abu_i(d):供体中疾病有害菌i物种的相对丰度。
39、优选的,疾病有益代谢物质计算方法:
40、good_metabolite_for_disease=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;
41、abu_i(p):受体中疾病有益菌i物种的相对丰度;
42、abu_i(d):供体中疾病有益菌i物种的相对丰度。
43、优选的,疾病有害代谢物质计算方法:
44、bad_metabolite_for_disease=sum(abu_i(p)+abu_i(d))/2;
45、abu_i(p):受体中疾病有害代谢物质i物种的相对丰度;
46、abu_i(d):供体中疾病有害代谢物质i物种的相对丰度。
47、优选的,供受体匹配得分:
48、score=alpha多样性权重*alpha多样性+beta多样性权重*beta多样性+常见有益菌权重*good_rel_abundance+常见有害菌权重*bad_rel_abundance+疾病有益菌权重*good_rel_abundance_for_disease+疾病有益菌权重*bad_rel_abundance_for_disease+疾病有益代谢物质权重*good_metabolite_for_disease+疾病有害代谢物质权重*bad_metabolite_for_disease。
49、(三)有益效果
50、本专利技术提供了一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型。与现有技术相比,具备以下有益效果:该基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,通过结合现有技术的优点和缺点,本技术方案采用宏基因组数据,将物种的鉴定水平精确到种水平,通过人群队列分析,找出与疾病相关的的物种;供受体匹配时,综合考虑多项指标,例如肠型、物种aphla多样性、beta多样性、常见有益菌、常见有害菌、疾病有益菌以及疾病有害菌,进行最优匹配。
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1.一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于,具体包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:肠型计算方法:
3.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:alpha多样性计算方法:
4.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:beta多样性物种距离计算方法:
5.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:常见有益菌丰度计算方法:
6.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:常见有害菌丰度计算方法:
7.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:疾病有益菌丰度计算方法:
8.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:疾病有益代谢物质计算方法:
9.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征
10.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:供受体匹配得分:
...【技术特征摘要】
1.一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于,具体包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:肠型计算方法:
3.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:alpha多样性计算方法:
4.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:beta多样性物种距离计算方法:
5.根据权利要求1所述的一种基于肠型基础的肠菌移植精准配型算法模型,其特征在于:常见有益菌丰度计算方法:
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:林国潭,张洵,
申请(专利权)人:东源益康北京医药科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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