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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利一种基于二代测序技术的高通量预测噬菌体宿主的分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115662516B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-23发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211393619.4，技术领域涉及：G16B30/00；该发明授权一种基于二代测序技术的高通量预测噬菌体宿主的分析方法是由陈卫华;吴英健;高娜设计研发完成，并于2022-11-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于二代测序技术的高通量预测噬菌体宿主的分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于二代测序技术的高通量预测噬菌体宿主的分析方法，包括对测序数据分别进行质量控制，得到细菌的cleanreads和病毒的cleanreads，对质控后的细菌数据进行组装得到细菌contigs序列，对细菌contigs序列进行分箱，得到bins，bins进行质控和去冗余，得到非冗余的高质量宏基因组组装基因组MAGs并对其进行物种注释。对质控后的病毒cleanreads进行组装得到病毒contigs序列，对病毒序列进行质控得到高质量的病毒contigs并对其进行噬菌体的物种注释，最后预测噬菌体及其宿主，并对预测结果进行精准性评估。本发明提出了可靠的基于二代测序技术的高通量预测噬菌体宿主的分析方法，其实现方法简单，应用范围广泛。

本发明授权一种基于二代测序技术的高通量预测噬菌体宿主的分析方法在权利要求书中公布了：1.一种基于二代测序技术的高通量预测噬菌体宿主的分析方法，其特征在于，包括以下步骤： 1对原始测序数据进行质量控制、过滤、拼接组装、分箱和去冗余，得到非冗余的细菌微生物组装基因组MAGs； 步骤1中所述的去冗余得到MAGs，具体步骤为： S1：过滤长度50kb的基因组； S2：基于原核生物的动态编程基因查找算法识别MAGs中的基因，并翻译出相应的蛋白质序列； S3：利用基因的单拷贝性来有效的比对基因组完整度和污染度，过滤序列完整度80％或污染度10％的低质量细菌基因组； S4：通过基因组距离和平均核苷酸同一性进行初级和次级聚类，选取同一簇内的最长基因组为最优基因组； 2从步骤1中得到的细菌基因，使用隐马尔可夫模型识别出单拷贝标记基因并构建进化树，最后与已知的细菌和古细菌进化树相比进行物种注释； 3对原始测序数据进行质量控制、过滤、拼接组装，得到病毒contigs序列，对病毒contigs进行质控得到高质量的病毒contigs； 步骤3中所述的对病毒contigs进行质控分析，具体步骤为： S1：过滤长度1.5kb的contigs； S2：将序列与病毒基因组进行比较来估计完整性，0～5％错误匹配的被认为高质量contig，5～10％错误匹配的是中等质量contig，大于10％的错误匹配是低质量contig需要被过滤，最终保留高、中等质量的病毒contigs； 4计算病毒contigs的平均核苷酸一致性ANI，保留ANI95％的contigs，通过contigs的氨基酸水平的基因与TrEMBL数据库中的病毒子集进行比较，从而对病毒进行family水平的物种注释，基于K-mer特征通过监督机器学习方法进行genus水平的物种注释，最后依据病毒的family和genus水平的注释结果，从已知的taxonomy库完善病毒contigs的其他分类水平注释； 5基于细菌MAGs和病毒contigs采用至少三种不同的方法预测噬菌体宿主，并对预测结果从纯净度purity指标和一致性agreement指标进行精准性评估； 步骤5中所述的预测噬菌体宿主的方法包括从以下四种方法中任选三种方法或采用以下四种方法： 方法1：基于CRISPR-Cas系统的噬菌体及其宿主关系预测方法； 方法2：基于序列相似性的比对以及遗传特征的机器学习分类从细菌基因组预测活性噬菌体方法； 方法3：基于动态规划算法的噬菌体宿主预测方法； 方法4：基于病毒及其宿主寡核苷酸频率预测噬菌体宿主的方法； 步骤5中所述的精准性评估，具体步骤为： S1：纯净度purity指标评估：该指标为衡量单个预测噬菌体宿主一致性的评估指标；提取一个病毒的宿主，在不同的物种水平统计最常见宿主的比例，具体计算公式为： 假设有n个病毒contigs，某一contig的预测宿主有N个，其中，i∈1,n，j∈1,N，r∈1,7，Vir表示第i个病毒的第r个物种水平的第j个宿主的比例，mir是Vir的最大值，即最常见宿主比例； 得到的n个在第r个物种水平的mir取均值即为purity，当putiry大于50％时，该病毒的宿主预测结果被保留； S2：一致性agreement指标评估：该指标为衡量预测噬菌体宿主的方法中的两种方法之间预测宿主一致性的指标；筛选两种预测方法均存在的病毒，每个病毒在同一物种水平均有对应的mir，比较二者是否相同；统计所有病毒具有相同mir的比例即为agreement指标；所有预测方法两两比较，若两种方法的agreement指标高于5％，则保留该方法的预测宿主结果； 同时保留在纯净度purity指标评估预测结果和一致性agreement指标评估预测结果中的噬菌体宿主，被判定为噬菌体宿主。

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