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承启生物基于FANSe算法的基因测序剖析云平台在

时间:2022-12-19 03:45人气:来源: 汪星人

近日,承启生物携手亚马逊云服务(AWS),在AWS上胜利部署了基于FANSe算法的全自主基因测序剖析云平台,并免费向全世界开放使用。承启生物将依托AWS构建的云计算加速体系,充足施展FANSe算法精确高效、便捷迅速、可扩大性强等性能优势,为全世界的基因测序企业和科研机构做好服务。FANSe算法在AWS平台的运行也标记着中国自主研发的精准组学技术解决方案走出国门走向世界,为精准医疗的发展贡献力气。

速度慢、算不准 传统算法短板不容忽视

随着数字化时期的全面到来,越来越多的企业开端将利用向云端迁移,而且从外围辅助型利用,逐步深刻到生产和决策等核心业务体系,而AWS作为全球最大的云服务商,为全球数百万企业提供了安全性高、扩大性强、可靠性高的云基本设施,同时,还提供了来自全球数据中心的超200种功能服务,搭建了极具活气的生态体系,其较高的整体网络质量,低延迟、低数据包丢失,利用程序机动度高级特色满足了公共事业政府部门、传统企业、老牌互联网企业、创业科技公司等不同机构企业的多元化需求。由于云计算弹性好、带广大、算力高、按需付费的特色,似乎十分合适基因测序剖析的场景,在AWS平台上,此前也确切有部分大范围测序剖析算法运行,比如一些基于BWT的算法,然而却少有在精准医学和科研中的实际利用,因为利用体验其实算不得好,重要集中在速度慢、算不准两个问题上。

当前主流的二代基因测序是将DNA或RNA随机打断成无数个小片断进行并行测序,数据量极大,一个人全基因组测序数据集动辄高达300GB以上,采取通用紧缩算法可将其紧缩至1/4,上传仍然须要几个小时,传完还得解压。随后,须要进行序列过滤、序列比对、统计检验、数据库匹配等大批计算能力得出有意义的检测成果,传统算法运算效能不高,例如基因组突变搜寻常须要几十个小时能力跑完全个流程。为了晋升算法的速度,国内有云计算服务商部署了FPGA硬件加速的基因测序剖析体系,但此类剖析体系成本昂扬、利用单一,难以适应日新月异的利用需求。尽管如此,其单义务处置速度耗时依然较长,例如剖析完成一个人全基因组测序数据集(不计网络传输)仍需接近2个小时,这种速度显然无法适应精准医学时期每天海量样品的剖析需求。此外,传统测序剖析算法参数庞杂,如若没有相应的专业知识和经验试错,不易设置最优化的参数,从而直接影响检出率和正确率。因此,企业宁愿自行购置维护昂贵的服务器集群、花大价格雇佣生信剖析员在本地进行剖析,也极少愿意在实际业务中使用云平台。

FANSe在AWS公有云平台上线 为基因测序行业降本增效

FANSe(黑色线)和两种国际常用算法(绿色和蓝色线)在体细胞突变标准测试数据集上的灵敏度对比

FANSe(黑色线)和两种国际常用算法(绿色和蓝色线)在体细胞突变尺度测试数据集上的敏锐度对照FANSe算法由承启生物全自主研发,历经多次更新迭代,如今已发展到第四代,在基因组突变搜寻、转录组定量等常见利用中,其正确度和稳健性明显超出传统算法,是迄今为止稳健性和正确性最高的比对算法。在运行速度上,其曾创下并至今坚持了单机5分钟剖析完一个30X人全基因组测序数据集的世界纪录。承启还自主开发了专用于FANSe的紧缩算法,能将测序数据紧缩至最高1/20进行传输,成倍降低了网络传输耗时,且无需解压即可被FANSe处置。承启生物自主搭建的基于FANSe算法的私有云平台表示出了优异的性能,用户不必购置服务器,也不必控制艰深的生物信息学知识,点点鼠标即可完成测序剖析,得到稳健而精准的成果。但在私有云上由于带宽的限制,随着使用承启云剖析的客户增多,就会呈现数据"扎堆"传不上,带宽被"挤爆"的现象,这时,即使是FANSe这类迅速精准的算法也失去了用武之地。

承启生物开发人员正在一台高端家用电脑上调试Chi-Cloud

承启生物开发人员正在一台高端家用电脑上调试Chi-Cloud如今,基于FANSe算法的基因测序剖析云平台"搬"到了AWS公有云平台上,首先解决的就是网络带宽问题。公有云散布式的网络总带宽极大,可以承载很多用户海量数据的同时上传,这对FANSe算法来说无疑是"如虎添翼",其极为高效的优势在公有云弹性大的特色下得以充足展示:单义务完成速度快,小范围的利用上传完毕稍等片刻即可得到成果,大型利用如全基因组测序剖析也只是须要调用更多的计算核心而已。且FANSe完整不须要任何FPGA、GPU等硬件加速,仅靠CPU运算就可实现如此高的速度,通用性较好,云服务商也无需专门配置专用硬件,在现有硬件上就可以良好运行,易于不断升级来适应层出不穷的新利用。

其次,基于FANSe算法的基因测序剖析云平台在AWS上的胜利运行,可以让来自全球的基因测序企业和科研机构在满足各国敏感数据不出境的法律法规要求下享有精准高效的剖析服务,此前,由于涉及人类遗传资源,许多国度和地域政府立法规定基因测序数据和样本不容许出境,这也就使得很多境外企业和科研机构不能利用FANSe云平台进行基因测序数据剖析。而由于AWS平台在各国都设有数据中心,完善地符合法律法规要求,就可以让全世界都获得基于FANSe算法的基因测序剖析服务,从而推进全球基因测序、精准医学行业的迅速发展。

于企业而言,FANSe在AWS的胜利运行可认为其实现降本增效,而对于承启生物而言,在如今中美贸易战、科技战愈演愈烈的国际大背景下,纯国产自主研发的技术能获得全球最大云服务商的高度认可并全球部署,是中美基因测序行业逆向技术溢出效应的一个良好开始,未来,承启生物将继续深耕组学技术范畴,以更多的国产创新技术助推行业发展,在世界舞台上发出更多的中国声音,赋能"精准医学更精准"。

深圳承启生物科技有限公司简介

承启生物是基于自主核心技术"多组学+信息学"提供医学服务、IVD及治疗方案的综合性精准医学平台,致力于用生物医学前沿科技为人们提供精准医疗及健康管懂得决方案。旗下有四家国度高新技术企业以及一家持牌临检中心。

承启生物拥有完整自主研发并获得国际高度认可的超高精度基因测序数据剖析FANSe算法。该FANSe算法于2020年发明了算法正确度和速度的世界纪录,被作为国际人类蛋白质组筹划核心支柱的推举算法。承启生物还树立了国内第一个全自主基因检测流程,在基因组、转录组、翻译组、蛋白质组、代谢组全组学层次均有精准的自主技术,该流程被作为国度医学性命组学质量掌握尺度的蓝本。



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