疾病控制和预防中心自动化脊髓灰质炎病毒测序和跟踪

挑战

万博1manbetx支持全球根除脊髓灰质炎行动由追踪脊髓灰质炎病毒的传播和演化

使用MathWorks工具进行基因测序,生成系统发育树,并生成报告和地图来帮助指导免疫程序

MATLAB,生物信息学工具,MATLAB编译器使CDC简化许多手动步骤在一个环境。这一过程常带三天现在可以在数小时内完成,让实验室重点研究脊髓灰质炎免疫程序是如此的重要。

脊髓灰质炎病毒粒子。

这个故事的存在并不主张,推断出,或暗示疾病预防控制中心或美国政府的支持,即MathWorks软件工具的支持与其他类似的软件,MathWorks组织,或任何其他MathWorks产品。万博1manbetx

纵观世界,消除脊髓灰质炎病毒仍然活跃在几个国家,包括阿富汗、印度、尼日利亚和巴基斯坦。疾病控制和预防中心(CDC)支持根除脊髓灰质炎行动的世界卫生组织(世卫组织)提供流行病学和技术专长,脊髓灰万博1manbetx质炎流行国家和伙伴机构。

疾控中心的脊髓灰质炎病毒分子流行病学实验室(PMEL)序列脊髓灰质炎病毒样本,以确定他们的基因签名并监视变化和传播病毒。实验室产生全面的报告,使研究人员能够了解病毒进化在复制和帮助卫生机构更有效的免疫接种运动。

MATLAB^®和相关工具箱加速CDC virus-tracking和报告的过程。MathWorks工具使疾病预防控制中心自动化许多步骤什么曾经是一个劳动密集型工作流管理和分析基因测序数据。因此,疾病预防控制中心人员少花点时间在常规表征和报告任务和更多的时间在应用研究。

CDC实验室流程患者数据和基因序列样本实验室在西非。脊髓灰质炎结果编制在一个详细的月度报告。包含在报告是一个种系发生树(系统树图)显示该病毒已经流传在该地区在过去的三年里和它们是如何相互关联的。

在过去,生产报告和策划脊髓灰质炎病毒爆发在地理上是一个劳动密集型的过程,跨越多个平台和技术,包括微软^®访问™数据库和UNIX^®程序和脚本。

3000年组装的所有数据序列标签,彩色编码,分离病毒遗传血统花了三天的集群。这个过程是非常复杂的,一个陡峭的学习曲线交叉训练别人做这个任务。

疾病预防控制中心需要此工作流自动化和其他工具,在实验室可以使用和生产报告的格式,很容易分发和理解。

MATLAB、生物信息学的工具箱™疾病预防控制中心和其他工具箱提供了一个平台来构建工具,简化了脊髓灰质炎病毒跟踪和报告过程。

将患者数据与个别菌株,研究人员使用数据库工具™阅读病人的信息,包括每个基因样本的日期和地点,到MATLAB,他们链接从FASTA-formatted测序信息文件导入使用生物信息学工具。

基因数据分析和识别的基因相似的病毒,疾病控制和预防中心研究人员调整基因序列并生成neighbor-joining系统发育树使用生物信息学工具和统计和机器学习工具™。与MathWorks顾问合作,团队开发了一种基于MATLAB的聚类分析工具,将病毒血清型和基因型,然后分割成集群相关的病毒。

团队情节这些集群不同颜色点在区域地图使用映射工具™。集群分布地图使卫生机构看,脊髓灰质炎病毒活跃和病毒检测的运动模式。

为了简化整个工作流,CDC PMEL建立独立的程序使用MATLAB编译器™。这些程序功能接口,便于选择数据库和文件,与患者信息注释系统树图,生成月度报告。更广泛的文档注释使用MATLAB报告生成器产生的进化树™。

在一个相关的项目中,美国疾病控制和预防中心研究人员正在研究如何将脊髓灰质炎病毒变异和演化。例如,他们使用MATLAB和生物信息工具箱来模拟脊髓灰质炎病毒基因组的突变在100年。这项研究的结果将帮助卫生组织了解免疫项目可能影响病毒进化。

CDC PMEL帮助各种专业国际小儿麻痹症研究实验室在巴基斯坦,印度和南非采用基于MATLAB的测序和分析工具开发的中心。

人工工作流自动化和加速。脊髓灰质炎的月度报告用于生产需要3天。使用工具,疾病预防控制中心与MATLAB建立,生物信息学工具,MATLAB编译器,任何技术人员以最少的培训可以生成报告大约一个小时。

聚类分析的时间减少了。疾病控制预防中心的研究人员在过去的手工指定集群,写作在大型海报和从电子表格将遗传差异数据。这是一个巨大的精力分散到三个月。基于MATLAB的聚类分析工具,所有的数据是在一个地方。这个过程是证据确凿的,和疾病控制和预防中心的研究人员可以集中精力在一周内完成它。

独立的测序工具开发。CDC小儿麻痹症组的测序工具部署使用MATLAB编译器将大大提高及时性和沟通的结果在一个地区。病毒学家在研究实验室,没有安装可以使用MATLAB工具来做自己的映射,标签系统发育树,确定病毒的出现。

Unete al客户参考程序