元基因组学及其在转化医学中的应用

微生物群落遍布于人体的每个角落,与人共生并对人体健康产生重要和深刻的影响。与人类共生的全部微生物的基因组总和称为"元基因组"或"人类第二基因组"。研究人体微生物群落及相关元基因组数据,对转化医学领域的基础研究和临床应用具有重要的价值。通过对生物医学相关的高通量元基因组数据进行分析,不仅能为基础医学研究向医学临床应用转化提供新思路和新方法,而且具有广阔的应用前景。基于新一代测序技术产生的数据,元基因组分析技术和方法能够弥补以往人体微生物先培养后鉴定方法的缺陷,同时能有效鉴定和分析微生物群落的组成及功能,从而进一步探究和揭示微生物群落与机体生理状态之间的关系,为解决许多医学领域的难题提供了全新的切入角度和思维方法。文章系统介绍了元基因组研究的现状,包括元基因组的方法概念和研究进展,并以元基因组在医学研究中的应用为着眼点,综述了元基因组在转化医学方面的研究进展,进一步阐述了元基因组研究在转化医学应用领域中具有的重要地位。

见微知著:微生物组局部比对算法检测疾病

微生物以群落的形式广泛存在于各种环境中,因此通常用“微生物组”来表示某个环境下所有微生物信息的总和。随着生物信息学的进步和测序技术的广泛应用,人们逐渐认识到微生物组在人体健康和疾病发展中的重要作用。“局部比对”算法通过聚焦群落中的关键组成成分来比较微生物组之间的差异,从而发掘复杂微生物组与疾病之间的联系,为疾病检测提供了新思路和新方法。

大容量全密封电容器的设计与安装

介绍了西安枣园220kV变电站新建的4组大容量全密封电容器工程的设备选型、布局特点、一次接线及保护设置，还分析了该项工程的特点及优越性．

变电设备全面技术信息微机管理

介绍如何使用ＩＢＭＰＣ机对电力系统中各类变电设备进行全面技术信息管理和对应检修试验的设备进行检修决策，编排出检修、校验计划，以促进电力系统中变电设备的自动化管理。

探究水利水电工程施工进度管理

水利水电工程同人们的生活关系极为密切,同时还在一定程度上影响着地区经济的发展和繁荣.水利水电工程能否在保障质量的前提下,确保施工进度,及时完工并投入运行,获得经济效益和社会效益,目前已经受到越来越多的关注,而加强水利水电工程的施工进度管理,则是实现这一目标的有效途径.文章对水利水电工程施工进度管理的特点、主要内容和注意要点,进行了深入细致的分析和探讨,以期为相关人士提供参考和借鉴.

基于微生物组大数据搜索的疾病检测

基于微生物组搜索引擎和大数据,可建立一种不受限于特定疾病、不依赖于生物标记的微生物组疾病检测新方法.显著改善检测中适用性.准确性和抗污染性等方面的问题,为微生物组技术在人体健康和生态监控等领域的研究和应用带来了新思路和新手段。微生物是地球上最早进化形成的生命体之一,它们与后续进化的动植物以及人类等相互影晌,形成各种各样的复合体系。

Meta-Mesh——元基因组数据分析系统

随着元基因组数据的不断增多,建立一个包含高品质的元基因组样本(也称为"微生物群落")数据的集成化的分析平台成为可能,使得微生物群落样本能够被有效分析、比较与搜索,从中发现更加深入的生物学意义。然而,一方面目前大部分元基因组数据库仅仅提供了简单的数据存储,缺乏良好的样本注释或者仅仅提供了很少的分析功能。另一方面,用于计算微生物群落数据相似性的方法所能够接受的样本数据量非常有限。长期以来,科学家们一直在寻找有效的方法计算海量微生物群落之间的相似性,从而研究样本之间的相似度并发现元基因组数据信息的相关性。Meta-Mesh是一个全新的在线元基因组分析系统,它包括元基因组数据库和分析平台,可以对元基因组样本进行系统、有效地分析,并实现样本的群落结构比较和精确搜索。其中,元基因组数据库已经从公共领域和内部实验室收集了超过7 000个高品质、带有有效注释的样本。同时,Meta-Mesh的分析平台提供了多种在线分析工具,可以对元基因组样本进行群落的结构分析与注释,多角度比较,并能通过快速索引策略和群落结构相似性算法在数据库中高效搜索近似的样本。Meta-Mesh通过"人体微生物群落样本的数据库搜索识别"以及"基于相似度矩阵的样本的聚类"等一系列的元基因组研究案例证明了其分析方面的性能。作为一个在线的元基因组数据库和分析系统,Meta-Mesh将服务于元基因组样本的快速分析、识别、比对、搜索等相关领域。

服务于微生物群落研究的高性能元基组数据分析平台

"服务于微生物群落研究的高性能元基因组数据分析平台"是一个服务于新一代微生物群落元基因组研究的应用系统,采用并行化的高性能元基因组分析算法,基于GPGPU CUDA架构和多核心CPU、提供面向互联网的开发共享服务的协同科研平台,从而使得科研工作者、宽带网络、大容量存储设备、高性能计算资源、基因测序仪及其它相关科研仪器、数字文献资源、相关处理算法和工具融为一体,消除了地域、时间、机构之间的边界,提供了全新的科研活动模式。该平台有力的支撑国内外三十多个元基因组研究,进而促进生物能源、环境生物监测与治理、营养与健康等领域针对微生物群落结构与功能的认识与改造。

基于微生物组的口腔“亚健康状态”检测

口腔亚健康是指口腔处于健康与疾病状态之间的一种状态,其灵敏辨别与准确检测对于维护儿童和成人群体的身心健康均具重大意义。最新研究表明,口腔共生菌群的特异性结构或功能变化可先于口腔临床症状出现,因此具备预测疾病发生的潜力。首先,综述了口腔菌群与口腔内生态位、宿主年龄、疾病状态等的关联,讨论了基于口腔菌群定义与检测牙齿、牙周组织的亚健康状态的现有证据及潜力;其次,以微生物组大数据和单细胞分析为例,探讨了新一代微生物组分析技术的最新进展和应用前景。基于微生物组的口腔亚健康状态检测与机制研究,将为口腔乃至全身的精准医疗与精准护理提供新思路和新工具。

关于中国微生物组数据中心建设的思考

近年来,美国、欧盟都陆续启动了微生物组相关的研究项目。但微生物组大数据的收集、存储、功能挖掘和开发利用一直是制约微生物组发展的核心问题。文章分析了我国目前在微生物组数据管理中存在着标准不统一、缺乏跨领域的数据整合、高质量的参考数据库和数据的深度挖掘技术等问题,提出适时启动"中国微生物组"计划,建立中国微生物组数据中心,在微生物组数据标准化的基础上,建立微生物组大数据计算、存储和共享平台,开发微生物组大数据挖掘的新方法,实现我国微生物组数据资源的系统管理和高效利用。