文献解读-基准与方法研究-第十六期|《GeneMind 公司的 GenoLab M 测序平台 WGS 和 WES 数据基准测试》

GenoLabM测序平台基准测试

关键词:基准与方法研究;基因测序;变异检测;


文献简介

  • 标题(英文):Accuracy benchmark of the GeneMind GenoLab M sequencing platform for WGS and WES analysis
  • 标题(中文):GeneMind 公司的 GenoLab M 测序平台 WGS 和 WES 数据基准测试
  • 发表期刊:BMC Genomics
  • 作者单位:深圳真迈生物科技有限公司
  • 发表年份:2022
  • 文章地址https://doi.org/10.1186/s12864-022-08775-3

图1 文献介绍

图1 文献介绍

GenoLab M是GeneMind Biosciences最近开发的下一代测序(NGS)平台。为了确定GenoLab M的性能,研究者提出了一份报告,以对GenoLab M测序仪的WGS和WES测序数据进行基准测试,并将GenoLab M测序仪与NovaSeq 6000和NextSeq 550平台在各种类型的分析中进行比较。对于WGS,来自Illumina NovaSeq平台并由GATK管道处理的30×测序目前被认为是黄金标准。该数据集是作为本研究的基准数据的。

2014年,瓶中基因组(GIAB)发布了金标准基因型数据集(包括参考样本NA12878),为比较变异检测流程的差异提供了资源。最近,一些研究使用GIAB变异数据集来比较不同变异检测工具或测序平台。一般来说,WGS和WES的数据深度分别在30倍和100倍以上。本研究获得了从多个测序平台生成的NA12878标准样品的WES和WGS数据集,包括NextSeq 550,NovaSeq 6000和GenoLab M。

在分析部分,选择了两个管道:

Sentieon DNAscope管道,基于机器学习(ML)的变体调用工作流(https://github.com/Sentieon/sentieon-dnascope-ml)和DNAseq工作流,这是一个加速的GATK重新实现。


测序流程

图2 三个平台、两个分析流程比较流程图

图2 三个平台、两个分析流程比较流程图

图3 GenoLab M 和 NovaSeq 6000 在 NA12878 样本 33X 和 22X 覆盖率下的变异调用性能比较。A SNP 和 B InDel 在全基因组上的表现,C SNP 和 D InDel F-score 在分层区域上的表现。精确度(阳性预测值)是检索到的实例中相关实例的比例,召回率(灵敏度)是检索到的相关实例的比例。F-score 是精确度和召回率的调和平均值,chr 20 表示 20 号染色体,NIADR 表示不在所有困难区域,SDR 表示片段重复区域。

图3 GenoLab M 和 NovaSeq 6000 在 NA12878 样本 33X 和 22X 覆盖率下的变异调用性能比较。A SNP 和 B InDel 在全基因组上的表现,C SNP 和 D InDel F-score 在分层区域上的表现。精确度(阳性预测值)是检索到的实例中相关实例的比例,召回率(灵敏度)是检索到的相关实例的比例。F-score 是精确度和召回率的调和平均值,chr 20 表示 20 号染色体,NIADR 表示不在所有困难区域,SDR 表示片段重复区域。

在该研究中,GenoLab M的平均Q20比NovaSeq 6000略低,但在相同的测序深度下,GenoLab M重复率比Novaseq 6000低一半,并且22×的WGS的准确度高于22×NovaSeq准确度,并达到了33×NovaSeq相似的性能。

图4 Sentieon的作用

图4 Sentieon的作用

Sentieon软件团队拥有丰富的软件开发及算法优化工程经验,致力于解决生物数据分析中的速度与准确度瓶颈,为来自于分子诊断、药物研发、临床医疗、人群队列、动植物等多个领域的合作伙伴提供高效精准的软件解决方案,共同推动基因技术的发展。 截至2023年3月份,Sentieon已经在全球范围内为1300+用户提供服务,被世界一级影响因子刊物如NEJM、Cell、Nature等广泛引用,引用次数超过700篇。此外,Sentieon连续数年摘得了Precision FDA、Dream Challenges等多个权威评比的桂冠,在业内获得广泛认可。


文献讨论

图5 文献结论

图5 文献结论


总结

综上所述,对于WGS,GeneMind测序平台中的22X与Illumina NovaSeq 6000 33X深度相似,这提供了一种有效的替代方案。而GenoLab M的100X WES在相同深度下表现出与Illumina平台相似或优越的性能,在WES中也具有应用前景。

本指南详细阐述基于Python编程语言结合OpenCV计算机视觉库构建实时眼部状态分析系统的技术流程。该系统能够准确识别眼部区域,并对眨眼动作持续闭眼状态进行判别。OpenCV作为功能强大的图像处理工具库,配合Python简洁的语法特性丰富的第三方模块支持,为开发此类视觉应用提供了理想环境。 在环境配置阶段,除基础Python运行环境外,还需安装OpenCV核心模块dlib机器学习库。dlib库内置的HOG(方向梯度直方图)特征检测算法在面部特征定位方面表现卓越。 技术实现包含以下关键环节: - 面部区域检测:采用预训练的Haar级联分类器或HOG特征检测器完成初始人脸定位,为后续眼部分析建立基础坐标系 - 眼部精确定位:基于已识别的人脸区域,运用dlib提供的面部特征点预测模型准确标定双眼位置坐标 - 眼睑轮廓分析:通过OpenCV的轮廓提取算法精确勾勒眼睑边缘形态,为状态判别提供几何特征依据 - 眨眼动作识别:通过连续帧序列分析眼睑开合度变化,建立动态阈值模型判断瞬时闭合动作 - 持续闭眼检测:设定更严格的状态持续时间闭合程度双重标准,准确识别长时间闭眼行为 - 实时处理架构:构建视频流处理管线,通过帧捕获、特征分析、状态判断的循环流程实现实时监控 完整的技术文档应包含模块化代码实现、依赖库安装指引、参数调优指南及常见问题解决方案。示例代码需具备完整的错误处理机制性能优化建议,涵盖图像预处理、光照补偿等实际应用中的关键技术点。 掌握该技术体系不仅有助于深入理解计算机视觉原理,更为疲劳驾驶预警、医疗监护等实际应用场景提供了可靠的技术基础。后续优化方向可包括多模态特征融合、深度学习模型集成等进阶研究领域。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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