填补技术空白!“新冠病毒基因组大数据在线分析系统”上线
2021-11-10 12:11 羊城晚报•羊城派 原创
识别、智能检索、样本检测……这一系统具体都有哪些功能?如何助力新冠疫情防控?

文/羊城晚报全媒体记者 柳卓楠
图/广州国际生物岛

近段时间,全国多个省份出现新冠肺炎本土确诊病例,疫情防控任务艰巨。而疫情防控的重要环节之一,便是对新冠肺炎原始毒株的检测分析。近日,由生物岛实验室牵头开发的“新冠病毒基因组大数据在线分析系统”正式上线运行,这一系统填补了我国新冠病毒分析缺乏系统性技术中台的空白。

“新冠病毒基因组大数据在线分析系统”项目由生物岛实验室牵头,整合中科院北京基因组研究所、中科院上海营养与健康研究所、中国医学科学院系统生物学研究所、中山大学、上海同济大学的科研力量共同构建,将为全国的科研工作者开展新冠病毒基础科研、防控与预警研究提供强有力的数据中台和技术中台。

识别、智能检索、样本检测……这一系统具体都有哪些功能?如何助力新冠疫情防控?

1、分类、识别+追踪
新冠变异株检测系统-CMM-Group

该系统能够实现对新冠病毒变异体简单直观的分类,并识别当前流行变异株以及有潜在流行能力的变异株,通过其时空分布揭示主要流行时间和流行区域,并提供在线分组信息、进化树和突变信息展示。用户可通过该应用实时追踪新冠病毒的进化方向和传播路径,为新冠病毒疫情防控的快速响应提供科学依据。

2、变异检测+实时分析
新冠病毒变异分析系统-VASS

该系统可以在线实时分析新冠病毒基因组变异、变异注释及其可视化。用户上传新冠病毒序列后,其会根据序列进行变异检测,并反馈检测到的变异在所有新冠菌株中的时空信息(例如变异的地理分布特征、最早出现时间等),还能在结果中提醒用户注意可能影响较大的基因组变异。

3、分析S蛋白突变体,方便疫苗开发
新冠病毒抗原表位分析系统-SAS

该系统能够计算分析所有S蛋白突变体的表位、表位区域和潜在的抗原性,在此基础上,针对新出现的漂移突变体生成监测报告,并进一步提示具有代表性的mAbs的免疫保护覆盖率的动态变化,帮助监测抗原性的变化,方便mAbs疫苗的开发,同时还可以针对S蛋白突变,评估其对疫苗保护作用的影响。

4、每日数据整合+智能检索
新冠病毒基因组分析工具集-ViGTK

该系统整合了超过四百万条来自所有公开数据库中的新冠病毒相关数据,每日发布新冠病毒疫情变化、数据变化和变异情况,实现针对病毒基因组所有信息的全方位智能化检索、关联统计分析、直观展示基因组变异信息,病毒动态演化趋势、时空传播路径,方便科学研究人员根据自己的科研需求,设计检索思路,发现关键信息。

5、监测病毒变异频率变化+境外输入病毒可能的来源
SARS-CoV-2基因组浏览-GenBrowser

该系统开发了完整的数据分析流程和数据可视化模块,可以顺利完成十万、百万数量级新冠病毒基因组序列的分析和日常更新,为国内和国际防疫防控的相关团队,提供系列方便使用的免费工具,用以监测病毒变异频率的变化,监测境外输入的病毒株系可能的来源。

6、可视化展示基因组、
流行病学相关信息
新冠病毒知识图谱系统-KGCoV

该系统提供可对临床数据、基因组信息和流行病学数据进行整合分析的知识图谱工具,为重构COVID-19感染路径及其进化趋势提供有力证据,同时可视化地展示基因组与流行病学相关的信息,整合了新型冠状病毒基因组,新冠肺炎相关的流行病学、临床症状、旅行史、接触史、文献以及世界167个以上国家的新闻媒体报导等数据资源。

7、快速检测样本+分析数据
病毒基因组自动化鉴定注释系统-VIC

该系统是病毒基因组检测分析和注释工具,可直接对接各种宿主及环境样本的RNA二代测序原始数据,具有对数据全自动质量控制、拼接和病毒组成分析的功能,能对样本中可能存在的包括新型冠状病毒在内的各种病毒进行快速检测,并可在线分析其相对载量。

8、辅助医生进行筛查
新冠AI影像识别系统

该系统可提供基于胸部CT影像的新冠肺炎智能辅助筛查,提供病灶智能识别与精准勾画、新冠概率百分比参考等,具有PACS系统基础功能,能准确、快速辅助医生对个体患者进行疾病筛查判断,精准了解个体患者在治疗后病灶的精准变化,为临床医生下一步的治疗提供有力的帮助。

接下来,该系统平台还将与国家呼吸医学中心等医疗机构进行数据对接,为未来大数据时代的感染性疾病防控研究工作奠定范式转变和能力提升的基础。

生物岛实验室

生物岛实验室位于广州国际生物岛,是国家博士后科研工作站、广东省博士工作站、广州市博士后创新实践基地、“2020广州技术市场30强科研院所”。聚焦高端生物医药与技术研发,如今的生物岛上已汇聚超500家生物医药企业,20多个院士项目。

其主要有干细胞与再生医学理论研究、生物信息、生物安全研究以及高端生物医疗器械耗材研发等五大科研方向。通过“核心+合作”方式,共引入钟南山院士、徐涛院士等12位院士参与实验室工作,引领广州生物医药创新和产业升级。(更多新闻资讯,请关注羊城派 pai.ycwb.com)

来源 | 羊城晚报•羊城派
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