[发明专利]一种基因突变网络的构建方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种基因突变网络的构建方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：获取各毒株序列的基因序列数据，根据各毒株序列的基因序列数据确定各毒株序列之间的突变概率；根据各毒株序列之间的突变概率构建至少一个初始子网络；遍历各初始子网络，将两两初始子网络之间的全局最大突变概率的毒株序列对连接，得到连通网络；基于毒株序列的采样时间确定根毒株序列，根据连通网络的连通路径以及各毒株序列与根毒株序列的突变概率确定连通网络的网络方向，得到基因突变网络。本发明实施例提供的方法通过构建拓扑结构的基因突变网络，保留了更多进化与拓扑信息，所需参数少，构建方便、节省算力。

技术领域

本发明实施例涉及生物信息学技术领域，尤其涉及一种基因突变网络的构建方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

病毒无处不在，在医学、生物学、生物技术和生态学中都很重要。在公共卫生领域，由病毒引起的各种疾病给全球造成了巨大的疾病负担。从基因序列的角度研究病毒的演化过程对于认识病毒的演化规律、预防由病毒引起的各种疾病有着非常重要的作用。

目前，基于病毒序列开展的演化研究主要是以进化树为基础发展而来的各种系统发育分析方法，如谱系生物地理学等，这种方法往往需要借助贝叶斯的框架，要推断的参数过多，消耗过多的时间与计算资源，方法鲁棒性也较差。并且在病毒的演化过程中，毒株之间的亲缘关系并非总是单一垂直的，会存在基因水平转移的现象，同时伴有许多重组、重配的事件发生，这使得病毒演化比较复杂，用进化树研究的效果较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种基因突变网络的构建方法、装置、设备及存储介质，以实现重建病毒的进化网络，以研究病毒的演化规律。

第一方面，本发明实施例提供了一种基因突变网络的构建方法，包括：

获取各毒株序列的基因序列数据，根据各毒株序列的基因序列数据确定各毒株序列之间的突变概率；

根据各毒株序列之间的突变概率构建至少一个初始子网络；

遍历各初始子网络，将两两初始子网络之间全局最大突变概率的毒株序列对连接，得到连通网络；

基于毒株序列的采样时间确定根毒株序列，根据连通网络的连通路径以及各毒株序列与根毒株序列的突变概率确定连通网络的网络方向，得到基因突变网络。

第二方面，本发明实施例还提供了一种基因突变网络的构建装置，包括：

突变概率确定模块，用于获取各毒株序列的基因序列数据，根据各毒株序列的基因序列数据确定各毒株序列之间的突变概率；

初始子网络构建模块，用于根据各毒株序列之间的突变概率构建至少一个初始子网络；

连通网络构建模块，用于遍历各初始子网络，将两两初始子网络之间全局最大突变概率的毒株序列对连接，得到连通网络；

基因突变网络构建模块，用于基于毒株序列的采样时间确定根毒株序列，根据连通网络的连通路径以及各毒株序列与根毒株序列的突变概率确定连通网络的网络方向，得到基因突变网络。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如本发明任意实施例所提供的基因突变网络的构建方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所提供的基因突变网络的构建方法。