一种基因分析结果可视化方法、装置、设备及介质

本发明涉及基因组比较和进化分析领域，特别涉及一种基因分析结果可视化方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、基因组比较和进化分析是生物信息学的重要领域,伴随着高通量测序技术的发展,越来越多的基因组数据被产生。目前常用于基因组比较和进化分析的主要工具主要有orthofinder(直系同源基因分析)、orcan、orthoinspector等。orthofinder，虽然提供直系同源簇分析进化分析，但在可视化展示方面效果不高，信息量较大难以直观解读；orcan，虽然提供简单的可视化，但其分析功能薄弱，不能满足进行多种分析的需求，以致于用户不能进行高效的挖掘信息。

2、由上可见，如何将直系同源簇分析进化分析与可视化进行结合，从而提高直系同源聚类识别方法的准确性，直观展示物种之间独特和共享的集群，快速理解研究对象之间的差异与进化关系，提高基因组学数据进行规模化比较与分析的效率是本领域有待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基因分析结果可视化方法、装置、设备及介质，能够将直系同源簇分析进化分析与可视化进行结合，从而提高直系同源聚类识别方法的准确性，直观展示物种之间独特和共享的集群，快速理解研究对象之间的差异与进化关系，提高基因组学数据进行规模化比较与分析的效率。其具体方案如下：

2、第一方面，本技术公开了一种基因分析结果可视化方法，应用于orthovenn3，包括：

3、对本地的各基因分析按钮进行检测；所述基因分析按钮包括直系同源簇分析按钮、系统发育进化分析按钮、基因家族进化分析按钮以及共线性分析按钮；

4、若检测到所述直系同源簇分析按钮被触发，则获取待分析的基因数据，对所述基因数据分别进行局部比对操作和直系同源簇鉴定识别操作，以得到直系同源簇分析结果，对所述直系同源簇分析结果进行可视化；

5、若检测到所述系统发育进化分析按钮被触发，则自动执行直系同源簇分析的流程，并基于所述直系同源簇分析结果和所述基因数据构建出系统发育进化树，对所述系统发育进化树进行可视化；

6、若检测到所述基因家族进化分析按钮被触发，则自动执行直系同源簇分析的流程，并基于所述直系同源簇分析结果和所述基因数据进行基因家族进化分析操作，以得到基因家族进化分析结果，对所述基因家族进化分析结果进行可视化；

7、若检测到所述共线性分析按钮被触发，则自动执行直系同源簇分析的流程，并基于所述直系同源簇分析结果和所述基因数据进行物种间的共线性分析操作，以得到共线性分析结果，对所述共线性分析结果进行可视化。

8、可选的，所述对所述基因数据分别进行局部比对操作和直系同源簇鉴定识别操作，以得到直系同源簇分析结果，包括：

9、对所述基因数据进行blast比对与聚类操作，以得到比对结果，对所述比对结果进行直系同源簇的聚类与鉴定操作，以得到聚类鉴定结果；

10、对所述聚类鉴定结果进行直系同源簇的go功能注释，以得到直系同源簇分析结果。

11、可选的，所述基于所述直系同源簇分析结果和所述基因数据构建出系统发育进化树，包括：

12、基于所述基因数据确定出物种间的单拷贝直系同源基因簇；

13、基于所述直系同源簇分析结果和所述单拷贝直系同源基因簇构建出系统发育进化树。

14、可选的，所述基于所述直系同源簇分析结果和所述单拷贝直系同源基因簇构建出系统发育进化树，包括：

15、对所述单拷贝直系同源基因簇进行多序列比对，以得到对比后的单拷贝直系同源基因簇多序列；

16、对所述对比后的单拷贝直系同源基因簇多序列进行冗余序列修剪删除，以得到目标序列，将物种间的所述目标序列进行串联，基于所述直系同源簇分析结果和串联后的所述目标序列构建出系统发育进化树。

17、可选的，所述基于所述直系同源簇分析结果和串联后的所述目标序列构建出系统发育进化树，包括：

18、从本地预设的所有进化模型中筛选出目标进化模型；

19、调用所述目标进化模型通过fasttree2，并基于所述直系同源簇分析结果和串联后的所述目标序列构建出系统发育进化树。

20、可选的，所述基于所述直系同源簇分析结果和所述基因数据进行基因家族进化分析操作，以得到基因家族进化分析结果，包括：

21、基于所述基因数据确定出物种进化树；

22、利用所述物种进化树并基于所述直系同源簇分析结果进行基因家族收缩与扩张分析，以得到基因家族进化分析结果。

23、可选的，所述基于所述直系同源簇分析结果和所述基因数据进行物种间的共线性分析操作，以得到共线性分析结果，包括：

24、从本地所有的物种基因注释信息中确定出与所述基因数据相对应的目标物种基因注释信息；

25、利用mcscanx并基于所述直系同源簇分析结果和所述目标物种基因注释信息进行物种间的共线性分析操作，以得到共线性分析结果。

26、第二方面，本技术公开了一种基因分析结果可视化装置，包括：

27、按钮检测模块，用于对本地的各基因分析按钮进行检测；所述基因分析按钮包括直系同源簇分析按钮、系统发育进化分析按钮、基因家族进化分析按钮以及共线性分析按钮；

28、直系同源簇分析结果可视化模块，用于若检测到所述直系同源簇分析按钮被触发，则获取待分析的基因数据，对所述基因数据分别进行局部比对操作和直系同源簇鉴定识别操作，以得到直系同源簇分析结果，对所述直系同源簇分析结果进行可视化；

29、系统发育进化树可视化模块，用于若检测到所述系统发育进化分析按钮被触发，则自动执行直系同源簇分析的流程，并基于所述直系同源簇分析结果和所述基因数据构建出系统发育进化树，对所述系统发育进化树进行可视化；

30、基因家族进化分析结果可视化模块，用于若检测到所述基因家族进化分析按钮被触发，则自动执行直系同源簇分析的流程，并基于所述直系同源簇分析结果和所述基因数据进行基因家族进化分析操作，以得到基因家族进化分析结果，对所述基因家族进化分析结果进行可视化；

31、共线性分析结果可视化模块，用于若检测到所述共线性分析按钮被触发，则自动执行直系同源簇分析的流程，并基于所述直系同源簇分析结果和所述基因数据进行物种间的共线性分析操作，以得到共线性分析结果，对所述共线性分析结果进行可视化。

32、第三方面，本技术公开了一种电子设备，包括：

33、存储器，用于保存计算机程序；

34、处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述的基因分析结果可视化方法。

35、第四方面，本技术公开了一种计算机存储介质，用于保存计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的基因分析结果可视化方法的步骤。

36、可见，本技术提供了一种基因分析结果可视化方法，包括对本地的各基因分析按钮进行检测；所述基因分析按钮包括直系同源簇分析按钮、系统发育进化分析按钮、基因家族进化分析按钮以及共线性分析按钮；若检测到所述直系同源簇分析按钮被触发，则获取待分析的基因数据，对所述基因数据分别进行局部比对操作和直系同源簇鉴定识别操作，以得到直系同源簇分析结果，对所述直系同源簇分析结果进行可视化；若检测到所述系统发育进化分析按钮被触发，则自动执行直系同源簇分析的流程，并基于所述直系同源簇分析结果和所述基因数据构建出系统发育进化树，对所述系统发育进化树进行可视化；若检测到所述基因家族进化分析按钮被触发，则自动执行直系同源簇分析的流程，并基于所述直系同源簇分析结果和所述基因数据进行基因家族进化分析操作，以得到基因家族进化分析结果，对所述基因家族进化分析结果进行可视化；若检测到所述共线性分析按钮被触发，则自动执行直系同源簇分析的流程，并基于所述直系同源簇分析结果和所述基因数据进行物种间的共线性分析操作，以得到共线性分析结果，对所述共线性分析结果进行可视化。本技术应用于orthovenn3(一个支持跨基因组探索与可视化直系同源数据的综合平台)，本发明在分析功能与结果可视化两方面进行了优化改进，提供了准确性更高的直系同源簇鉴定算法、系统发育进化分析、基因家族进化分析以及共线性分析的分析功能，并借助清楚直观的可视化手段,帮助用户快速理解研究对象之间的差异与进化关系，该平台无需安装部署，计算过程快速，结果易于解释，提高基因组学数据进行规模化比较与分析的效率。