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龍圖騰網(wǎng)獲悉哈爾濱工業(yè)大學(xué)申請(qǐng)的專(zhuān)利一種基于圖壓縮的個(gè)體基因組模擬數(shù)據(jù)生成方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119785871B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-16發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202411973780.8，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G16B5/00；該發(fā)明授權(quán)一種基于圖壓縮的個(gè)體基因組模擬數(shù)據(jù)生成方法是由姜濤;于宏揚(yáng);劉亞?wèn)|設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-12-30向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本一種基于圖壓縮的個(gè)體基因組模擬數(shù)據(jù)生成方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明屬于生物信息學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于圖壓縮的個(gè)體基因組模擬數(shù)據(jù)生成方法。本發(fā)明目的是解決現(xiàn)有的個(gè)體基因組仿真數(shù)據(jù)用于預(yù)測(cè)藥物對(duì)不同個(gè)體的療效時(shí)精準(zhǔn)性低的問(wèn)題。提供了一種基于圖壓縮的個(gè)體基因組模擬數(shù)據(jù)生成方法，包括：S1：獲取歷史基因組數(shù)據(jù)集；S2：對(duì)歷史基因組數(shù)據(jù)集中的圖基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的圖基因組數(shù)據(jù)；S3：計(jì)算預(yù)處理后的圖基因組數(shù)據(jù)中節(jié)點(diǎn)的聯(lián)通度，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的聯(lián)通度對(duì)預(yù)處理后的圖基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行前向壓縮處理，得到前向壓縮后的圖基因組數(shù)據(jù)；S4：根據(jù)前向壓縮后的圖基因組數(shù)據(jù)生成個(gè)體基因組模擬數(shù)據(jù)。解決了現(xiàn)有的個(gè)體基因組仿真數(shù)據(jù)用于預(yù)測(cè)藥物對(duì)不同個(gè)體的療效時(shí)精準(zhǔn)性低的問(wèn)題。

本發(fā)明授權(quán)一種基于圖壓縮的個(gè)體基因組模擬數(shù)據(jù)生成方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種基于圖壓縮的個(gè)體基因組模擬數(shù)據(jù)生成方法，其特征在于，包括： S1：獲取歷史基因組數(shù)據(jù)集； 所述歷史基因組數(shù)據(jù)集中的基因組數(shù)據(jù)為圖基因組數(shù)據(jù)； 所述圖基因組包括：節(jié)點(diǎn)集合、邊集合以及圖； 所述節(jié)點(diǎn)表示基因組中的序列片段； 所述邊表示節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系； 所述圖表示節(jié)點(diǎn)和邊組成的整體結(jié)構(gòu)； S2：對(duì)歷史基因組數(shù)據(jù)集中的圖基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的圖基因組數(shù)據(jù)； S3：計(jì)算預(yù)處理后的圖基因組數(shù)據(jù)中節(jié)點(diǎn)的聯(lián)通度，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的聯(lián)通度對(duì)預(yù)處理后的圖基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行前向壓縮處理，得到前向壓縮后的圖基因組數(shù)據(jù)；具體過(guò)程為： S3.1：計(jì)算預(yù)處理后的圖基因組中所有節(jié)點(diǎn)的聯(lián)通度； 所述節(jié)點(diǎn)的聯(lián)通度是節(jié)點(diǎn)具有父節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)數(shù)量的總和； 所述節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)前向連接的節(jié)點(diǎn)，所述節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)后向連接的節(jié)點(diǎn)； S3.2：根據(jù)所有節(jié)點(diǎn)的聯(lián)通度確定的預(yù)處理后的圖基因組中第一類(lèi)子節(jié)點(diǎn)，所有的第一類(lèi)子節(jié)點(diǎn)組成第一類(lèi)子節(jié)點(diǎn)集合； 所述第一類(lèi)子節(jié)點(diǎn)為只有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)，所述第一類(lèi)子節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)，所有的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)組成第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)集合； S3.3：用第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)繼承對(duì)應(yīng)的第一類(lèi)子節(jié)點(diǎn)的連接信息；得到繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)，用公式表示為： ifvc具有唯一的vp 式中，B表示后向連接信息；vc表示第一類(lèi)子節(jié)點(diǎn)，vp表示第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn),表示繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)； S3.4：將預(yù)處理后的圖基因組中第一類(lèi)子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行剔除，同時(shí)對(duì)應(yīng)的繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建合并節(jié)點(diǎn)集合；得到剔除后的圖基因組； 其中，第i個(gè)繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建的合并節(jié)點(diǎn)集合表示為 所述合并節(jié)點(diǎn)集合記錄被剔除的第一類(lèi)子節(jié)點(diǎn)的繼承信息； S3.5：計(jì)算剔除后的圖基因組所有節(jié)點(diǎn)的聯(lián)通度，根據(jù)所有節(jié)點(diǎn)的聯(lián)通度判斷剔除后的圖基因組是否所有節(jié)點(diǎn)均沒(méi)有唯一的父節(jié)點(diǎn)， 若剔除后的圖基因組所有節(jié)點(diǎn)均沒(méi)有唯一的父節(jié)點(diǎn)時(shí)，則得到前向壓縮后的圖基因組數(shù)據(jù)； 當(dāng)剔除后的圖基因組存在任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)具有唯一的父節(jié)點(diǎn)時(shí)，返回S3.2； S4：根據(jù)前向壓縮后的圖基因組數(shù)據(jù)生成個(gè)體基因組模擬數(shù)據(jù)；具體過(guò)程為： S4.1：將前向壓縮后的圖基因組中每個(gè)繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的合并的子節(jié)點(diǎn)集，在預(yù)處理后的圖基因組中進(jìn)行標(biāo)注；得到標(biāo)注后的預(yù)處理后的圖基因組； 其中，繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)在預(yù)處理后的圖基因組中對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為第二類(lèi)父節(jié)點(diǎn)； S4.2：根據(jù)標(biāo)注后的預(yù)處理后的圖基因組，構(gòu)建以第二類(lèi)父節(jié)點(diǎn)為首節(jié)點(diǎn)，n個(gè)終止節(jié)點(diǎn)為末節(jié)點(diǎn)的子圖基因組；n為正整數(shù)； 在前向壓縮后的圖基因組中每一個(gè)繼承后的父節(jié)點(diǎn)均代表了一個(gè)子圖基因組； 其中，第i個(gè)繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)代表的子圖基因組表示為 S4.3：在前向壓縮后的圖基因組中選擇起始節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)以及終止節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)根據(jù)繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)和繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)對(duì)在前向壓縮后的圖基因組進(jìn)行縱深搜索，得到個(gè)體基因組壓縮路徑；具體過(guò)程為： S4.3.1：使用位運(yùn)算存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)定義前向壓縮后的圖基因組中每個(gè)繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)狀態(tài)， S4.3.2：選擇起始節(jié)點(diǎn)在前向壓縮后的圖基因組中對(duì)應(yīng)的繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn) 選擇終止節(jié)點(diǎn)在前向壓縮后的圖基因組中對(duì)應(yīng)的繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn) 根據(jù)前向壓縮后的圖基因組中每個(gè)繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)狀態(tài)，在前向壓縮后的圖基因組進(jìn)行縱深搜索，得到一條個(gè)體基因組壓縮路徑； 所述個(gè)體基因組壓縮路徑包括m個(gè)繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)，m為正整數(shù)； 其中個(gè)體基因組壓縮路徑的起點(diǎn)表示為個(gè)體基因組壓縮路徑的終點(diǎn)表示為 S4.4：將S4.3得到的個(gè)體壓縮基因組路徑進(jìn)行解壓縮，得到個(gè)體基因組路徑；對(duì)個(gè)體基因組路徑進(jìn)行堿基化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)的FASTA文件格式的個(gè)體基因組結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，作為個(gè)體基因組模擬數(shù)據(jù)；具體過(guò)程為： S4.4.1：將S4.3得到的個(gè)體壓縮基因組路徑中m個(gè)繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換為m個(gè)個(gè)體基因組子路徑； 其中，第i個(gè)繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的個(gè)體基因組子路徑表示為Pi；具體過(guò)程為： S4.4.1.1：選擇第j個(gè)繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)和第j+1個(gè)繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn) S4.4.1.2：根據(jù)j+1個(gè)繼承后的第一類(lèi)父節(jié)點(diǎn)在標(biāo)注后的預(yù)處理后的圖基因組中對(duì)應(yīng)的第二類(lèi)父節(jié)點(diǎn)vpj+1，確定第j個(gè)個(gè)體基因組子路徑Pj的終點(diǎn)； S4.4.1.3：根據(jù)第j個(gè)個(gè)體基因組子路徑Pj的終點(diǎn)得到第j個(gè)個(gè)體基因組子路徑Pj； S4.4.2：將m個(gè)個(gè)體基因組子路徑合并，得到個(gè)體基因組路徑； S4.4.3：對(duì)個(gè)體基因組路徑進(jìn)行堿基化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)的FASTA文件格式的個(gè)體基因組結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，作為個(gè)體基因組模擬數(shù)據(jù)。

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