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                                            戴爾科技助力基因測序“生命地圖”成功拼成!

                                            發布時間:2022-04-13 22:53:47  來源:IT資訊網    采編:author  背景:

                                            上周四3月31日

                                            人類基因組研究迎來重大突破:

                                            國際科學組織“端粒到端?!甭撁?/p>

                                            公布了首個人類基因組完整序列

                                            自此

                                            人類基因組序列遺留近20年的

                                            測序結果空白被填補

                                            人類“生命地圖”成功拼成!

                                            人類基因組計劃被譽為生命科學的“登月計劃”,1985年由美國科學家率先提出,1990年正式啟動。其宗旨在于測定組成人類染色體(指單倍體)中所包含的30億個堿基對組成的核苷酸序列,達到破譯人類遺傳信息的最終目的。

                                            2003年,研究人員首次繪制出了人類基因組的圖譜,但受限于當時的技術,尚有約8%的基因序列未完全破譯。如今完整的基因組序列為我們提供了首個解讀人類DNA的全面視角,并將促進對人類生產發育、疾病的基因研究。

                                            基因檢測解鎖生命密碼

                                            有這樣一個比喻,如果上帝是程序員,人類基因就是一串串代碼。幾十年來,人類孜孜不倦研究基因探索自身奧秘,基因檢測技術隨之蓬勃發展。

                                            基因檢測指通過特定設備對被檢測者細胞中的DNA分子信息作檢測,分析其所含有的基因類型和基因缺陷及其表達功能是否正常的一種方法。它不但可以診斷疾病,還能預測疾病風險,受測者可根據檢測結果對疾病進行早期干預,從而防止和延緩疾病的發生和發展。

                                            技術進步帶來了檢測成本的下降。如今,關注遺傳隱私的人可以購買DNA檢測試劑盒,借此了解其祖源、血統、罹患某種疾病的風險、是否對酒精過敏、是否攜帶遺傳變異等。

                                            此流程相當簡單——消費者網上下單后收到樣本采集盒,將2ml唾液或使用拭子在牙齦間滾動幾次作為樣本寄回,之后可到APP等相關渠道查看基因檢測結果。

                                            近來在西方發達國家,家庭基因檢測已形成新風尚,很多人給家人朋友選擇的圣誕禮物就是一支基因測試劑禮盒。不過,家庭基因檢測雖然提供了一種新奇的體驗,但同時也有可能打開潘多拉魔盒——想想有朝一日多年以父子相稱的人,實際上不具有生物學關系是多么可怕的事……

                                            除了消費級基因檢測服務,基因檢測的應用場景還包括面向科研機構、高等院校和藥企的科研級,以及可作為醫生診斷、治療依據的臨床級應用。

                                            基因測序下一代改變世界的技術

                                            目前,普遍用于基因檢測的技術大致可以分為四類:

                                            ●PCR技術(定性PCR、定量PCR、數字PCR,新冠病毒核酸檢測主要用的就是熒光定量RT-PCR技術)

                                            ●基因芯片技術

                                            ●熒光原位雜交(FISH)技術

                                            ●基因測序技術

                                            其中,基因測序技術是最為直觀、準確的方法之一,它能對基因序列進行精確、廉價、快速的測定解析,已被廣泛應用于基礎研究、醫療、工業、法醫學等領域。此次科學家首次破譯人類完整基因組序列以及上述家庭DNA測試應用的就是基因測序。

                                            具體而言,基因測序即從血液、體液或細胞中分析測定基因全序列,通過序列分析預測罹患多種疾病的可能性,個體的行為特征及行為合理性,如癌癥,運動天賦、酒量、先天基因攜帶等,被譽為下一代改變世界的技術。

                                            從原理上講,基因測序就是將DNA化學信號轉變為計算機可處理的數字信號,對基因測序數據的分析通常分為三個步驟:原始數據清理、數據預處理和變異檢測。

                                            基因測序儀產生的數據分析體量是非常龐大的。如果待測序的樣本有30億個堿基,每個堿基用一個字節Byte表示,則這個樣本的數據大小為3GB;如果測序深度為30×,則測序儀輸出的文件≈3*30*2=180GB。

                                            根據測序深度以及添加的附加信息不同,實際測序儀輸出的文件大小從幾百GB到幾TB不等,當測序儀處于全天候工作的情況下,每天產生的數據量會達到上百TB甚至PB級!

                                            海量基因數據高并發處理的計算需求,海量數據的存儲和比對分析需求,以及高度敏感基因數據的長期安全保存,無一不給傳統IT帶來巨大挑戰。

                                            戴爾科技牢鑄基因測序底層架構

                                            為了更好地順應基因測序行業發展,戴爾科技集團作為全球醫療相關行業主要解決方案提供商之一,專門針對基因測序行業提供整體解決方案:

                                            1.算力:

                                            高性能服務器集群——戴爾科技的HPC Ready Architecture for Genomics是一款經過測試和優化的解決方案,它涵蓋了戴爾服務器、軟件、網絡和存儲,包括各種形式的基因組數據分析所需的資源,可提高執行基因組分析的系統的吞吐量,使組織按照可預測的時間表更快得出分析結果。

                                            2.存儲:

                                            作為經過廣泛驗證的數據湖解決方案,PowerScale可處理端到端的生命科學業務系統工作流中普遍存在的各種不同格式、不同大小的非結構化數據,極大提高基因測序數據的處理性能和資源利用率,實現快速精準的基因測序工作。

                                            PowerScale的橫向擴展文件系統為應用程序提供了一個高度可用的單卷單文件系統,使生命科學工作流程的每一步都可以訪問數據。無論需求如何變化,PowerScale都能線性擴展性能和容量,且易于管理。

                                            PowerScale由英特爾?至強?處理器提供支持,該處理器采用軟件定義的基礎設施和敏捷云架構,為PowerScale提供了卓越的性能和效率,可加速要求嚴苛的文件工作負載,使企業發揮數據資本的價值,加速業務的數字轉型。

                                            目前,全球已有150多家大型測序客戶(包括領先的測序中心、制藥公司和學術研究中心)基于PowerScale進行生命科學研究、醫學診斷和藥物發現,無論現在還是將來,用戶的存儲需求都將通過PowerScale將得到滿足。

                                            3.數據保護:

                                            海量的基因測序數據在分析完成以后面臨長期保存的要求。按照當前基因行業的監管要求和通用方式,測序數據的保存時間通常在10年以上。

                                            針對基因行業普遍采用的用于非結構化數據存儲的NAS存儲方式,戴爾科技提供用于NAS保護的PowerProtect Data Manager純軟件解決方案,可用于NAS資產的集中備份和恢復。

                                            它支持戴爾PowerStore、Unity、PowerScale NAS產品的保護,以及其他供應商(如NetApp、Windows和Linux文件服務器)使用通用NAS的任何NFS或CIFS共享。

                                            隨著人類全基因組完整序列公布,人類對自身的認識將上升到一個新高度。戴爾科技集團將繼續以完整的端到端的IT解決方案,助力基因測序技術應用,解鎖生命密碼,增進人類健康福祉。

                                              聲明:本文僅為傳遞更多網絡信息,不代表IT資訊網觀點和意見,僅供參考了解,更不能作為投資使用依據。


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                                            AutoScan-Network是一個網絡掃描工具,無須任何配置即可
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                                            微信的驚險48小時!從全面封禁到緊急叫停,特朗普政府操作“騷斷腰”
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                                            51CTO社區編輯加盟指南
                                            如果您是一名具有獨到見解并樂于分享的技術人,有時間、
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                                            精品无码久久午夜福利