系统介绍
Grand Pathogen系统是北京希望组生物科技有限公司开发的基于第三代(Third Generation Sequencing, TGS)及第二代测序(Next Generation Sequencing, NGS)技术基因组测序的微生物病原检测(Testing)和监测(Surveillance)计算和分析系统。和常规的生物和化学仪器不同,测序技术能够带来微生物基因组序列级别的分辨力,为微生物鉴定,变异检测和监测等带来了技术革命。例如可以解决全谱鉴定(无需事先知道要鉴定的范围)和全谱变异检测(无需事先知道变异类型)等,为广大用户提供更加详细和科学的数据和知识。相比常规方案,基因/基因组测序技术将产生大量的数据,也带来了数据处理和分析挑战。本系统是第二代以及第三代测序仪的微生物方案的配套系统,能够处理海量的测序数据并进行下游相应的计算和分析。
系统功能
目前该系统能够支持以下几种流程:
1. 基因第三代 ONT 测序技术的 nCoV-19 病毒基因组阳性/阴性检测,基因组变异检测,基因组谱系分析等。
2. 基于微生物培养或者宏基因组的微生物检测和鉴定,包括基因组组装,微生物鉴定,细菌/病毒分型鉴定,基因组变异鉴定,细菌耐药性分析和预测,细菌毒力分析和预测等。当前的微生物库包含超过一万四千九百个微生物基因组,全谱核酸库包括一百四十三万个物种基因组,覆盖了世界上已知的所有物种。
3. 定制流程:该计算平台具有极强的灵活性,我们依据客户的需求提供各种微生物分析流程的定制化开发,在 14 天内能够交付一个定制的分析流程。
系统配套
第三代测序仪(兼容第二代测序仪)
本系统需要结合测序仪使用,客户需要具备,或者我们提供第二代测序仪(包括但不限于 Illumina 各型号测序仪, 华大各型号测序仪)或者第三代测序仪(包括 ONT 各型号测序仪,PacBio 各型号测序仪)。Oxford Nanopore MinION纳米孔 DNA 测序仪,是一款便携式、实时、长读长、低成本的设备,旨在让任何人,不论是在科学研究、教育、还是在一系列实际应用中,例如疾病/病原体监测、环境监测、食物链监测、自我量化、甚至微重力生物学等领域,都能进行简便的生物分析。自 2015 年开始销售以来,MinION 已被分布在 70 余个国家的科学家们广泛使用,助力于他们的科研工作,实现了在传统实验室内和实地环境下的众多应用。
硬件配套
Grand Pathogen系统基于Linux操作系统(建议使用Ubuntu 16.04+),可以部署在单机服务器例如塔式服务器,服务器集群(支持多种集群包括不限于SLURM, SGE, PBS等) 以及云平台上。用户可以使用已有IT基础设施,也可以购买单独配置的IT基础设施。系统性能取决于硬件平台,具体指标如下:
模式 | 硬件需求 | 性能 |
nCoV-19 Amplicon病毒基因组检测监测60+样本并发(5+Minion测序仪并发或者1台Gridion测序仪) | CPU 32+核,内存64G+,SSD存储6T+ | 配置为SSD存储时,所有样本分析时间在30分钟, 配置为非SSD存储时,所有样本分析时间在60分钟内 |
nCoV-19 Amplicon病毒基因组检测监测120+样本并发(10+Minion测序仪并发或者2台以上Gridion测序仪) | CPU 64+核,内存128G+,SSD存储12T+ | 配置为SSD存储时,所有样本分析时间在30分钟, 配置为非SSD存储时,所有样本分析时间在60分钟内 |
宏基因组分析 (病毒细菌真菌库: 14900+基因组),60+样本并发(5+Minion测序仪并发或者1台Gridion测序仪) | CPU 32+核,内存64G+,SSD存储6T+ | 配置为SSD存储时,所有样本分析时间在15分钟, 配置为非SSD存储时,所有样本分析时间在30分钟内 |
宏基因组分析 (病毒细菌真菌库: 14900+基因组),120+样本并发(10+Minion测序仪并发或者2台Gridion测序仪) | CPU 64+核,内存128G+,SSD存储12T+ | 配置为SSD存储时,所有样本分析时间在30分钟, 配置为非SSD存储时,所有样本分析时间在60分钟内 |
宏基因组分析(143万全谱NT库:1430000+基因组),60+样本并发(5+Minion测序仪并发或者1台Gridion测序仪) | CPU 64+核,内存128G+,SSD存储12T+ | 配置为SSD存储时,所有样本分析时间在30分钟, 配置为非SSD存储时,所有样本分析时间在60分钟内 |
宏基因组分析(143万全谱NT库:1430000+基因组),120+样本并发(10+Minion测序仪并发或者2台Gridion测序仪) | CPU 128+核,内存256G+,SSD存储24T+ | 配置为SSD存储时,所有样本分析时间在60分钟, 配置为非SSD存储时,所有样本分析时间在120分钟内 |
本文档内其他基因组分析流程,60+样本并发(5+Minion测序仪并发或者1台Gridion测序仪) | CPU 32+核,内存64G+,SSD存储6T+ | 配置为SSD存储时,所有样本分析时间在15分钟, 配置为非SSD存储时,所有样本分析时间在30分钟内 |
本文档内其他基因组分析流程,120+样本并发(10+Minion测序仪并发或者2台Gridion测序仪) | CPU 32+核,内存128G+,SSD存储6T+ | 配置为SSD存储时,所有样本分析时间在15分钟, 配置为非SSD存储时,所有样本分析时间在30分钟内 |
实例展示
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