[发明专利]用于功能特征相关的状况的微生物组来源的表征、诊断和治疗的方法及系统

权利要求书

1.一种用于生成状况的表征模型的方法，所述方法包括：

·在样品处理网络，处理来自受试者群体的样品的聚合集的每一个的核酸内容物；

·在与所述样品处理网络通信的计算系统，在处理所述样品的聚合集后生成所述受试者群体的微生物组组成数据集和微生物组功能多样性数据集；

·在所述计算系统，接收补充数据集，所述补充数据集提供所述受试者群体中所述状况的相关的特性的信息；

·在所述计算系统，从所述微生物组组成数据集和微生物组功能多样性数据集提取特征的集合；以及

·在所述计算系统，将所述补充数据集和所述特征的集合转化成所述状况的表征模型，

其中生成所述表征模型包括进行统计分析以评价跨未表现出所述状况的所述受试者群体的第一子集和表现出所述状况的所述受试者群体的第二子集具有变化的微生物组组成特征和微生物组功能特征的集合，或者其中生成所述表征模型使用表现出所述状况的所述受试者群体的第一子集和未表现出所述状况的所述受试者群体的第二子集的相对丰度值，和相对丰度值的分布，

其中生成所述微生物组功能多样性数据集包括：

·提取与所述微生物组组成数据集中指示的微生物组组分的功能方面的集合相关的候选特征；以及

·关于所述功能方面的集合的子集表征所述状况，所述子集源自以下中的至少一种：蛋白特征的直系同源聚类、基因组功能特征、化学功能特征和系统功能特征，并且

其中所述状况包括AIDS、口炎性腹泻/麸质不耐症和胃癌中的一种或更多种。

2.如权利要求1所述的方法，其中处理所述样品的聚合集包括用使用引物组的多重扩增操作、测序分析操作、和比对操作处理。

3.如权利要求1所述的方法，其中将所述补充数据集和所述特征的集合转化成所述表征模型包括使用统计分析鉴定与所述状况跨所述受试者群体的子集的存在显著相关的功能的集合相关的特征。

4.如权利要求3所述的方法，其中与AIDS相关所述功能的集合包括氨基苯甲酸降解相关的第一功能特征。

5.如权利要求1所述的方法，其中与AIDS相关的所述功能的集合是以下中的一种或更多种：神经变性疾病KEGG L2来源的特征；转录KEGG L2来源的特征；辅因子和维生素的代谢KEGG L2来源的特征；内分泌系统KEGG L2来源的特征；癌症KEGG L2来源的特征；氨基酸代谢KEGG L2来源的特征；糖酵解/糖异生KEGG L3来源的特征；链霉素生物合成KEGG L3来源的特征；限制性内切酶KEGG L3来源的特征；脂肪酸生物合成KEGG L3来源的特征；PPAR信号传导途径KEGG L3来源的特征；磷酸转移酶体系(PTS)KEGG L3来源的特征；脂质代谢KEGGL3来源的特征；氨基苯甲酸降解KEGG L3来源的特征；癌症中的途径KEGG L3来源的特征；错配修复KEGG L3来源的特征；维生素B6代谢KEGG L3来源的特征；布替罗星和新霉素生物合成KEGG L3来源的特征；泛酸和CoA生物合成KEGG L3来源的特征；氧化磷酸化KEGG L3来源的特征；玉米素生物合成KEGG L3来源的特征；能量代谢KEGG L3来源的特征；柠檬烯和蒎烯降解KEGG L3来源的特征；缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成KEGG L3来源的特征；细菌趋化性KEGG L3来源的特征；同源重组KEGG L3来源的特征；脂多糖生物合成蛋白KEGG L3来源的特征；转录机制KEGG L3来源的特征；和含硒化合物KEGG L3来源的特征。

6.如权利要求1所述的方法，其中与AIDS相关的所述功能的集合还包括鉴定来源于与所述样品相关的功能特征的集合的特征，其中所述功能特征的集合还包括：糖酵解/糖异生相关的第一京都基因和基因组百科全书(KEGG)功能特征、神经变性疾病相关的第二KEGG功能特征、限制性内切酶相关的第三KEGG功能特征、和转录相关的第四KEGG功能特征。