[發(fā)明專利]基于超算互聯(lián)網(wǎng)的RNA結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210283254.3
• 申請(qǐng)日: 2022-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN114649052A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭浩宇;楊超超;王嘉祥;王繼彬;潘景山;郭猛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省計(jì)算中心（國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心）
• 主分類號(hào): G16B15/00
• 分類號(hào): G16B15/00;G16B30/00;G16B50/30
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.基于超算互聯(lián)網(wǎng)的RNA結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方法，其特征是，包括：

獲取待預(yù)測(cè)的RNA序列；對(duì)待預(yù)測(cè)的RNA序列進(jìn)行編輯；

對(duì)編輯后的RNA序列，進(jìn)行RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，得到RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果；從RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果中進(jìn)行文件提取，得到文件提取結(jié)果；

基于RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)文件提取結(jié)果和待預(yù)測(cè)的RNA序列，進(jìn)行RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，得到RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果；

比較RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果與參考結(jié)構(gòu)之間的差異，通過多個(gè)指標(biāo)對(duì)差異進(jìn)行衡量，選擇最優(yōu)的預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)作為最終結(jié)構(gòu)；

其中，對(duì)待預(yù)測(cè)的RNA序列進(jìn)行編輯、進(jìn)行RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)和進(jìn)行RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)；均調(diào)度多個(gè)超算算力資源進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于超算互聯(lián)網(wǎng)的RNA結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方法，其特征是，對(duì)待預(yù)測(cè)的RNA序列進(jìn)行編輯；具體包括：

采用RNA序列編輯工具Edit Sequence，提取待編輯RNA序列中的某條鏈或者選中指定序列片段進(jìn)行編輯，對(duì)選中部分片段進(jìn)行重命名，交換和刪除操作來實(shí)現(xiàn)；所述RNA序列編輯工具，被集成于Galaxy平臺(tái)；

或者，

RNA序列編輯工具，接收用戶提交的序列信息和工具操作需求，根據(jù)序列數(shù)據(jù)量大小、工具的運(yùn)行命令和工具自身配置，分析用戶所需資源需求如CPU數(shù)量和內(nèi)存大小，并將資源需求申請(qǐng)和工具運(yùn)行命令發(fā)送給超算互聯(lián)網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。

3.如權(quán)利要求1所述的基于超算互聯(lián)網(wǎng)的RNA結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方法，其特征是，對(duì)編輯后的RNA序列，進(jìn)行RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，得到RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果；具體包括：

采用RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)工具，對(duì)編輯后的RNA序列，進(jìn)行RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，得到RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果；所述RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)工具，被集成于Galaxy平臺(tái)；

或者，

所述RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)工具，被集成于Galaxy平臺(tái)；具體集成過程包括：

創(chuàng)建新的RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)工具的xml文件，并在文件中指定工具ID、名稱tool、工具描述description、輸入?yún)?shù)inputs、輸出參數(shù)outputs，運(yùn)行命令command、測(cè)試用例tests以及工具依賴requirements；

修改工具模塊配置文件tool_conf.xml，設(shè)置加載工具配置文件的本地路徑，使集成的二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)工具加載到web工具欄面板。

4.如權(quán)利要求1所述的基于超算互聯(lián)網(wǎng)的RNA結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方法，其特征是，基于RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)文件提取結(jié)果和待預(yù)測(cè)的RNA序列，進(jìn)行RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，得到RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果；具體包括：

基于RNA二級(jí)結(jié)構(gòu)文件提取結(jié)果和待預(yù)測(cè)的RNA序列，采用RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)工具，進(jìn)行RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，得到RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)結(jié)果；所述RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)工具，被集成于Galaxy平臺(tái)；

或者，

所述RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)工具，被集成于Galaxy平臺(tái)；具體集成過程包括：

創(chuàng)建新的RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)工具的xml文件，并在文件中指定工具ID、名稱tool、工具描述description、輸入?yún)?shù)inputs、輸出參數(shù)outputs，運(yùn)行命令command、測(cè)試用例tests以及工具依賴requirements；

修改工具模塊配置文件tool_conf.xml，設(shè)置加載工具配置文件的本地路徑，使集成的三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)工具加載到web工具欄面板。

5.如權(quán)利要求1所述的基于超算互聯(lián)網(wǎng)的RNA結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方法，其特征是，進(jìn)行RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，具體包括：

接收用戶輸入fasta格式的RNA序列并使用SimRNA工具進(jìn)行RNA三級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)，通過解析將用戶輸入轉(zhuǎn)化為調(diào)用SimRNA命令行：

將fasta格式的RNA序列作為命令-s的參數(shù)；

將二級(jí)結(jié)構(gòu)信息作為命令-S參數(shù)；

若用戶指定了迭代次數(shù)，則將迭代次數(shù)做為命令-n的參數(shù)；

分析SimRNA工具的配置文件，查找運(yùn)行SimRNA需要的CPU核數(shù)；

將SimRNA需要的CPU核數(shù)作為資源需求，與SimRNA工具運(yùn)行命令一同發(fā)送給超算互聯(lián)網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)。