[发明专利]一种智能比对的基因序列分析装置

摘要

本发明公开了一种智能比对的基因序列分析装置，本发明通过对医院各种治疗设备存储的基因库的设计出包含基因库服务器、序列比对模块、智能比拼模块、健康分析模块四部分。本装置利用一定数量的标准用例基因作为标准基因序列，将用户个人的基因序列与标准基因序列通过一定的比对生成进行比对，对相似度结果进行分析，得出该用户存在亚健康或者不健康的可能性结论，并给出生产生活指导，用户可以与好友进行智能比对，得出胜负，以智能比对结果友好地提示用户的基因潜在亚健康的概率高低，引起用户自身的注意。

主权项

1.一种智能比对的基因序列分析装置，其特征在于，包括：基因库服务器，按照不同类别、不同程度存储用户个人的基因序列和标准用例的基因序列；序列比对模块，用于将所述用户个人的基因序列与相对应类别的所述标准用例的基因序列进行相似度比对，并返回与标准用例的基因序列的相似度值；智能比拼模块，用于用户之间相同类别的基因序列与所述标准用例的基因序列的相似度比拼；健康分析模块，用于通过分析某一类别的所述用户个人的基因序列与所述标准用例的基因序列在不同程度下的基因序列的相似度，得出用户亚健康的发展趋势，并给出健康指导以及日常生活建议；所述基因库服务器具体包括：数据库存储单元、数据库控制单元；所述数据库存储单元，用于存储相互关联的“用户”、“基因类别”、“表现程度”信息，通过合理的数据库设计，将所述用户个人的基因序列与所述“表现程度”与所述“基因类别”联系，将所述标准用例的基因序列分别与所述“表现程度”与所述“基因类别”联系，将所述用户个人的基因序列和所述标准用例的基因序列与所述“用户”相联系；每个用户只能访问自己的基因库，不能访问基因库服务器中其他用户的所述用户个人的基因序列和标准用例的基因序列；所述数据库控制单元，对所述数据库存储单元进行添加、修改、删除操作；所述序列比对模块包括：序列比对生成单元，用于所述用户个人的基因序列与所述标准用例的基因序列之间进行相似度比对，并提取将得到的所述相似度比对的结果进行返回，序列比对生成包括以下步骤：步骤1：对所述参与比对的两条序列对进行字母表划分得到十个点位的特征向量；步骤2：通过十个点位的特征向量的数据期望的值ki，根据公式：其中e为自然常数；通过公式对所述十个点位的特征向量的数据期望的值ki进行计算，得出与所述标准用例的基因序列的标准数据期望的值kp的特征差，记Δki,并根据对所述用户个人的基因序列的平均数据期望kave的值生成序列第i点位的分值信息；通过得到的所述ai创建打分矩阵；步骤3：根据得到的所述打分矩阵打分；步骤4：对由步骤3得到的高于一定阈值的所述参与比对的两条序列对进行两端延伸；步骤5：对由步骤4得到的高于一定阈值的所述参与比对的两条序列对进行评估，得出最后的高分片段；计算统计单元，用于统计由所述步骤5得出的高分片段，并根据参与比对的两条序列对的长度计算出相似度值；所述智能比拼模块具体包括：智能比对单元，用于用户之间进行相同类型基因的比拼，即以各自帐户里的所述用户个人的基因序列与所述标准用例的基因序列的比对值为比拼依据，按分值的高低分出胜负，从分数中得出胜者向该基因的表达性状发展趋势更大，记为智能比对结果并记录；所述健康分析模块具体包括：健康分析单元，用于在用户的各自帐户里分析所述用户个人的基因序列与对应类别下全部程度的所述标准用例的基因序列的比对结果值，比对结果值的目的是分析用户的所述用户个人的基因序列是否与某种亚健康的基因序列类似，如果类似，记为A,并生成目前用户个人身体状态要达到这种亚健康程序所需要的时间t1和可能性μ,以及所述这种亚健康通常持续时间t2,根据不同的用户特征把所述类似A、所述t1和t2与所述这种亚健康进行进行映射，其映射公式f(A)为：从而得出用户由某一类型基因决定的潜在的亚健康发展趋势，并将所述潜在的亚健康发展趋势结果返回；由于所述用户个人的基因序列受环境控制容易产生变化，可以将所述映射公式f(A)为存储在一个可以查询的循环链表，用于序列表的匹配，如果发生个人基因序列的异常状态，便把结果发送给指导建议单元；所述指导建议单元，用于针对健康分析单元所得出的结果，给出合理的健康生活指导，以及日常生活建议。