CN106066948A - 一种基因表达量的展现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基因表达量的展现方法及装置。所述方法包括将用户输入的基因名称传输至服务器，以获取所述服务器中对应于所述基因名称的基因表达量信息；在预存的人体模型图像中，以设定的表达方式，采用透明度不同的设定颜色展示对应于所述基因名称的各个组织的基因表达量信息。本发明实施例解决现有基因表达量展示方式的查询效率低，且展示结果不直观的问题，实现将基因表达量在人体模型的各个器官上进行展示，方便用户直观地观察基因表达量情况，达到了提升查询效率，提高展示效果的目的。

Description

一种基因表达量的展现方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及基因技术，尤其涉及一种基因表达量的展现方法及装置。

背景技术

在生物医学研究中，人体基因表达量是一种基因特征信号，它的高低表示着人体基因表达的活跃程度，尤其在癌症研究中，通过人体基因的表达量可以直观地展现出基因在癌组织和正常组织中的表达差异。

目前，现有的人体基因表达量展示方式存在局限性。现有的人体基因表达量展示方式为单一地通过统计图呈现表达量数据，且展示的载体主要为科研网站以及科研论文。如果要查询某一基因的表达量，则需要查阅科研网站和论文，搜寻相应表达统计图从而确定要查询的基因表达量。该查询方式的查询效率低，且需要一定的专业技术背景才能看懂基因表达量的统计图的含义，展示结果不能直观的展示基因表达量。

发明内容

本发明提供一种基因表达量的展现方法及装置，以实现快速、直观的展示基因表达量的目的，方便用户使用，提升了查询效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种基因表达量的展现方法，包括：

将用户输入的基因名称传输至服务器，以获取所述服务器中对应于所述基因名称的基因表达量信息；

在预存的人体模型图像中，以设定的表达方式，采用透明度不同的设定颜色展示对应于所述基因名称的各个组织的基因表达量信息。

进一步的，还包括：

所述基因表达量信息包括基因表达量数值和基因表达量统计结果，以及，所述预存的人体模型图像以对半的形式在一个人体图像中分别展示男、女不同的性器官。

进一步的，在预存的人体模型图像中，以设定的表达方式，采用透明度不同的设定颜色展示对应于所述基因名称的各个组织的基因表达量信息,包括：

确定所述基因名称对应的各个正常组织或癌症组织的基因表达量数值；

根据各个正常组织的基因表达量数值与正常组织中最大基因表达量数值的比值，确定对应于所述正常组织的设定颜色的透明度；或者，

根据各个癌症组织的基因表达量数值与癌症组织中最大基因表达量数值的比值，确定对应于所述癌症组织的设定颜色的透明度；

采用对应透明度的设定颜色填充所述人体模型图像对应于所述基因名称的组织部位，以通过不同透明度表示各个组织的基因表达的活跃程度。

第二方面，本发明实施例提供了一种基因表达量的展现方法，包括：

将用户输入的基因名称传输至服务器，以获取所述服务器中对应于所述基因名称的表达量图谱；

根据用户的输入指示，展示所述表达量图谱；其中，所述表达量图谱包括癌症组织-正常组织表达量的点图，所述点图以样品来源和样品数量为下横坐标，癌症类型或正常组织名称为上横坐标，基因表达量值为纵坐标的统计图，且在所述统计图中，采用不同颜色展示所述癌症组织与对应的正常组织的基因表达量。

第三方面，本发明实施例还提供了一种基因表达量的展现装置，该装置包括：

信息收发模块，用于将用户输入的基因名称传输至服务器，以获取所述服务器中对应于所述基因名称的基因表达量信息；

基因表达量展示模块，用于在预存的人体模型图像中，以设定的表达方式，采用透明度不同的设定颜色展示对应于所述基因名称的各个组织的基因表达量信息。

进一步的，还包括：

所述基因表达量信息包括基因表达量数值和基因表达量统计结果，以及，所述预存的人体模型图像以对半的形式在一个人体图像中分别展示男、女不同的性器官。

进一步的，基因表达量展示模块具体用于：

确定所述基因名称对应的各个正常组织或癌症组织的基因表达量数值；

根据各个正常组织的基因表达量数值与正常组织中最大基因表达量数值的比值，确定对应于所述正常组织的设定颜色的透明度；或者，

根据各个癌症组织的基因表达量数值与癌症组织中最大基因表达量数值的比值，确定对应于所述癌症组织的设定颜色的透明度；

采用对应透明度的设定颜色填充所述人体模型图像对应于所述基因名称的组织部位，以通过不同透明度表示各个组织的基因表达的活跃程度。

第四方面，本发明实施例还提供了一种基因表达量的展现装置，该装置包括：

信息收发模块，用于将用户输入的基因名称传输至服务器，以获取所述服务器中对应于所述基因名称的表达量图谱；

图谱展示模块，用于根据用户的输入指示，展示所述表达量图谱；其中，所述表达量图谱包括癌症组织-正常组织表达量的点图，所述点图以样品来源和样品数量为下横坐标，癌症类型或正常组织名称为上横坐标，基因表达量值为纵坐标的统计图，且在所述统计图中，采用不同颜色展示所述癌症组织与对应的正常组织的基因表达量。

本发明实施例通过将用户输入的基因名称传输至服务器，从所述服务器获取对应于所述基因名称的基因表达量信息；然后，在预存的人体模型图像中，以设定的表达方式，采用透明度不同的设定颜色展示对应于所述基因名称的各个组织的基因表达量信息。本发明实施例解决现有基因表达量展示方式的查询效率低，且展示结果不直观的问题，实现将基因表达量在人体模型的各个器官上进行展示，方便用户直观地观察基因表达量情况，达到了提升查询效率，提高展示效果的目的。

附图说明

图1a是本发明实施例一中的一种基因表达量的展现方法的流程图；

图1b是本发明实施例一中展现单个基因在各个正常组织中的表达量统计信息的人体模型图；

图2a是本发明实施例二中的一种基因表达量的展现方法的流程图；

图2b是本发明实施例二中的各个器官的癌症组织及对应的正常组织的基因表达量统计图；

图3是本发明实施例三中的一种基因表达量的展现装置的结构示意图；

图4是本发明实施例四中的一种基因表达量的展现装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1a为本发明实施例一提供的一种基因表达量的展现方法的流程图，本实施例可适用于在人体模型的对应组织上展现基因表达量的情况，该方法可以由基因表达量的展现装置来执行，该装置可以被配置于智能手机便携式智能终端上，具体包括如下步骤：

步骤110、将用户输入的基因名称传输至服务器，以获取所述服务器中对应于所述基因名称的基因表达量信息。

其中，基因表达量信息包括基因表达量数值和基因表达量统计结果。所述表达量数值为所述基因在某一组织上的平均表达量，可以包括癌症组织的平均基因表达量和正常组织的平均基因表达量。所述基因表达量统计结果是对癌症组织的平均基因表达量与正常组织的平均基因表达量进行T检验(T-Test)得到的结果。

用户在智能终端展示的查询界面上输入基因标识信息，所述基因标识信息可能是旧的基因名称(当前该基因已经有新的命名，但是用户不清楚新的命名时什么)，还可能是基因序号。智能终端接收到用户输入的基因标识信息，通过模糊搜索的方式查询预存的基因名称数据表，从所述基因名称数据表中确定与所述基因标识信息对应的准确的基因名称。根据所确定的准确的基因名称生成基因表达信息的获取请求，将所述获取请求传输至服务器。进而，从所述服务器中获取*.json格式的文本信息，包括对应于该基因的癌症组织的基因表达量，对应于该基因的正常组织的基因表达量，该基因在各个癌症中的表达量统计信息、基因别称和基因简介。

步骤120、在预存的人体模型图像中，以设定的表达方式，采用透明度不同的设定颜色展示对应于所述基因名称的各个组织的基因表达量信息。

其中，所述人体模型图像可以是采用Adobe Illustrator CC软件绘制的原创矢量图。所述预存的人体模型图像以对半的形式在一个人体图像中分别展示男、女不同的性器官。采用人体模型图像可以将死板的组织名称对应到人体的具体组织部位上，便于用户直观地观察各个组织的基因表达量情况。更进一步的，采用在同一个人体模型图像上综合展现男、女不同的性器官的方式，方便用户更直观地观察基因表达量在所有人体器官(男和女)上的表述。

设定的表达方式包括展示正常组织的基因表达量、展示癌症组织的基因表达量和展示差异表达的基因表达量等方式。根据用户输入的展示指示，采用对应于所述展示指示的方式展示基因表达量。例如，如图1b所示的单个基因在各个正常组织中的表达量统计信息的人体模型图，用户选择展示正常组织的基因表达量选项，智能终端确定所述基因名称对应的各个正常组织的基因表达量数值。然后，根据各个正常组织的基因表达量数值与正常组织中最大基因表达量数值的比值，确定对应于所述正常组织的设定颜色的透明度。从而，采用对应透明度的设定颜色(可以查询预存的配色表，确定与各个组织对应的颜色)填充所述人体模型图像对应于所述基因名称的组织部位，以通过不同透明度表示各个正常组织的基因表达的活跃程度。同时，以颜色渐变柱的形式注释所述基因从0到最高平均表达量对应的该颜色的透明度。

相应的，用户选择单个基因在各个癌症组织中的表达量统计信息，智能终端确定所述基因名称对应的各个癌症组织的基因表达量数值。然后，根据各个癌症组织的基因表达量数值与癌症组织中最大基因表达量数值的比值，确定对应于所述癌症组织的设定颜色的透明度。从而，采用对应透明度的设定颜色填充所述人体模型图像对应于所述基因名称的组织部位，以通过不同透明度表示各个组织的基因表达的活跃程度。

若用户选择展示差异表达的基因表达量，确定所述基因名称对应的各个组织的基因表达量统计结果；将所述基因表达量统计结果与设定阈值进行比较，根据比较结果判断各个组织上的基因表达量为过表达或下表达；根据判断结果，以不同颜色在所述人体模型图像中标注过表达和下表达的组织，并添加所述组织对应的癌症名称。例如，智能终端根据所获取的基因表达量统计结果。所述基因表达量统计结果包括P值(Pvalue)、对样本质检表达量的差异倍数进行log2运算的值(即log2(FC))和FDR校正值。对P值进行FDR校正运算，得到q值(q-value)。若q-value＜0.05且log2(FC(Tumor/Normal))＞1，则认为该组织上的基因表达量为过表达(Over-expressed)。若q-value＜0.05且log2(FC(Tumor/Normal))＜-1，则认为该组织上的基因表达量为下表达(Under-expressed)。采用红色在预存的人体模型图像中标出对应于过表达的组织，采用绿色在预存的人体模型图像中标出对应于下表达的组织。同时，分别采用对应的颜色标注出各个组织对应的癌症名称。

此外，根据所述基因表达量信息可以呈现某一具体癌症中，癌症组织与正常组织的基因表达量情况比对盒式图。还包括展示用户输入的基因名称对应的简介信息，以及呈现基因在各个正常组织的表达量条形图等。

本实施例的技术方案，通过将用户输入的基因名称传输至服务器，从所述服务器获取对应于所述基因名称的基因表达量信息；然后，在预存的人体模型图像中，以设定的表达方式，采用透明度不同的设定颜色展示对应于所述基因名称的各个组织的基因表达量信息。本发明实施例解决现有基因表达量展示方式的查询效率低，且展示结果不直观的问题，实现将基因表达量在人体模型的各个器官上进行展示，方便用户直观地观察基因表达量情况，达到了提升查询效率，提高展示效果的目的。

实施例二

图2a是本发明实施例二中的一种基因表达量的展现方法的流程图，本实施例可适用于综合展现各个器官的癌症组织以及对应的正常组织的基因表达量的情况，该方法可以由基因表达量的展现装置来执行，该装置可以被配置于智能手机便携式智能终端上，具体包括如下步骤：

步骤210、将用户输入的基因名称传输至服务器，以获取所述服务器中对应于所述基因名称的表达量图谱。

其中，所述表达量图谱包括展示基因在特定癌症种类中癌组织-正常组织表达量的盒式图，展示基因在所有正常组织表达量的条形图，展示基因在所有癌症种类中癌组织-正常组织表达量的点图。

所述点图是以样品来源和样品数量为下横坐标，癌症类型或正常组织名称为上横坐标，基因表达量值为纵坐标的统计图，且在所述统计图中，采用不同颜色展示所述癌症组织与对应的正常组织的基因表达量。

智能终端根据用户输入的基因名称传输至服务器，获取所述服务器中对应于所述基因名称的所有癌症种类中癌组织-正常组织表达量的点图。所述点图的绘制方式可以为：

如表1，可以从癌症基因组图集(TCGA)项目和基因型组织表达(GTEx)项目中获取对应于用户输入的基因名称的19735个组织样品的基因表达量。所述基因表达量包括源于TCGA项目的癌症组织样品(以T表示)的基因表达量和正常组织样品(以N表示)的基因表达量，以及，源于GTEx的正常组织样品(以GTEx_N表示)的基因表达量。

表1、不同癌症或组织对应的不同来源的样品数量表。

以一个点代表一个样品，采用散点图的形式，将各个器官的癌症组织及对应的正常组织的基因表达量绘制于一张统计图中(如图2b所示)。其中，统计图的横坐标为样品来源、样品数量和组织名称(或癌症名称)，纵坐标为基因表达量值(单位为Transcripts permillion，该基因在每1,000,000个转录本中的转录本个数)。采用不同的颜色的点代表不同来源的样品。如可以采用红色(R)的点代表源于TCGA项目的癌症组织样品的基因表达量，蓝色(B)的点代表源于TCGA项目的正常组织样品的基因表达量，绿色(G)的点代表源于GTEx的正常组织样品的基因表达量。同时，采用横线表示每一个组织的基因表达量的中位数。分别以同步的颜色区分相邻的癌症名称或组织名称，如采用深灰和浅灰区分相邻的癌症名称或癌症组织。统计图的前33个区域为癌症组织样品，以及，部分癌症没有对应的正常组织样品。后10个区域为没有配对上癌症的正常组织样品。将绘制好的单个基因对应的所有癌症种类中癌组织-正常组织表达量的点图上传至服务器。

步骤220、根据用户的输入指示，展示所述表达量图谱。

可以在展示界面中设定位置设置展示癌组织-正常组织表达量的点图的功能按钮，实时检测用户是否执行了触发该功能按钮的操作。若用户执行了触发该功能按钮的操作，则将当前展示的界面与癌组织-正常组织表达量的点图的展示界面进行切换，以在当前界面展示所述癌组织-正常组织表达量的点图。

通过将癌症组织与对应的正常组织的基因表达量融合到一张统计图中展示，可以直观的反应各个组织的基因表达量的总体表达情况，又可以表达各个组织的基因表达量的分布密集程度。例如，参见图2b，根据各个癌症名称或组织名称对应的区域内的点的分布情况，可以获知该癌症名称或组织名称的基因表达量的总体表达情况。如甲状腺癌THCA对应的区域内，不同来源的基因表达量总体呈现较高的水平。除甲状腺癌THCA以外，其他癌症名称或组织名称对应的区域内，不同来源的基因表达量集中在零附近。

本实施例的技术方案，通过将用户输入的基因名称传输至服务器，从所述服务器获取对应于所述基因名称的癌组织-正常组织表达量的点图；并实时检测用户的输入指示，根据用户的输入指示展示所述癌组织-正常组织表达量的点图。本实施例的技术方案方便用户直观的观察各个器官的癌症组织和对应的正常组织的表达量情况。

实施例三

图3是本发明实施例三中的一种基因表达量的展现装置的结构示意图。该装置具体包括：

信息收发模块320，用于将用户输入的基因名称传输至服务器，以获取所述服务器中对应于所述基因名称的基因表达量信息；

基因表达量展示模块330，用于在预存的人体模型图像中，以设定的表达方式，采用透明度不同的设定颜色展示对应于所述基因名称的各个组织的基因表达量信息。

本实施例的技术方案，通过信息收发模块320将用户输入的基因名称传输至服务器，从所述服务器获取对应于所述基因名称的基因表达量信息；然后，通过基因表达量展示模块330在预存的人体模型图像中，以设定的表达方式，采用透明度不同的设定颜色展示对应于所述基因名称的各个组织的基因表达量信息。本发明实施例解决现有基因表达量展示方式的查询效率低，且展示结果不直观的问题，实现将基因表达量在人体模型的各个器官上进行展示，方便用户直观地观察基因表达量情况，达到了提升查询效率，提高展示效果的目的。在上述实施例的基础上，还包括：

基因名称确定模块310，用于在将用户输入的基因名称传输至服务器之前，获取用户输入的基因标识信息，确定对应于所述基因标识信息的精确的基因名称。

在上述技术方案的基础上，还包括：

所述基因表达量信息包括基因表达量数值和基因表达量统计结果，以及，所述预存的人体模型图像以对半的形式在一个人体图像中分别展示男、女不同的性器官。采用人体模型图像可以将死板的组织名称对应到人体的具体组织部位上，便于用户直观地观察各个组织的基因表达量情况。更进一步的，采用在同一个人体模型图像上综合展现男、女不同的性器官的方式，方便用户更直观地观察基因表达量在所有人体器官(男和女)上的表述。

在上述技术方案的基础上，基因表达量展示模块330具体用于：

确定所述基因名称对应的各个正常组织或癌症组织的基因表达量数值；

根据各个正常组织的基因表达量数值与正常组织中最大基因表达量数值的比值，确定对应于所述正常组织的设定颜色的透明度；或者，

根据各个癌症组织的基因表达量数值与癌症组织中最大基因表达量数值的比值，确定对应于所述癌症组织的设定颜色的透明度；

采用对应透明度的设定颜色填充所述人体模型图像对应于所述基因名称的组织部位，以通过不同透明度表示各个组织的基因表达的活跃程度。

在上述技术方案的基础上，基因表达量展示模块330还用于：

确定所述基因名称对应的各个组织的基因表达量统计结果；

将所述基因表达量统计结果与设定阈值进行比较，根据比较结果判断各个组织上的基因表达量为过表达或下表达；

根据判断结果，以不同颜色在所述人体模型图像中标注过表达和下表达的组织，并添加所述组织对应的癌症名称。

上述基因表达量的展现装置可执行本发明实施例一所提供的基因表达量的展现方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4是本发明实施例四中的一种基因表达量的展现装置的结构示意图。本装置具体包括：

信息收发模块410，用于将用户输入的基因名称传输至服务器，以获取所述服务器中对应于所述基因名称的表达量图谱；

图谱展示模块420，用于根据用户的输入指示，展示所述表达量图谱；其中，所述表达量图谱包括癌症组织-正常组织表达量的点图，所述点图以样品来源和样品数量为下横坐标，癌症类型或正常组织名称为上横坐标，基因表达量值为纵坐标的统计图，且在所述统计图中，采用不同颜色展示所述癌症组织与对应的正常组织的基因表达量。

本实施例的技术方案，通过信息收发模块410将用户输入的基因名称传输至服务器，从所述服务器获取对应于所述基因名称的癌组织-正常组织表达量的点图；并通过图谱展示模块420检测用户的输入指示，根据用户的输入指示展示所述癌组织-正常组织表达量的点图。本实施例的技术方案方便用户直观的观察各个器官的癌症组织和对应的正常组织的表达量情况。

在上述实施例的基础上，还包括：

基因名称确定模块430，用于在将用户输入的基因名称传输至服务器之前，获取用户输入的基因标识信息，确定对应于所述基因标识信息的精确的基因名称。

上述基因表达量的展现装置可执行本发明实施例二所提供的基因表达量的展现方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

将意识到的是，本发明也扩展到适合于将本发明付诸实践的计算机程序，特别是载体上或者载体中的计算机程序。程序可以以源代码、目标代码、代码中间源和诸如部分编译的形式的目标代码的形式，或者以任何其它适合在按照本发明的方法的实现中使用的形式。也将注意的是，这样的程序可能具有许多不同的构架设计。例如，实现按照本发明的方法或者系统的功能性的程序代码可能被再分为一个或者多个子例程。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种基因表达量的展现方法，其特征在于，包括：

将用户输入的基因名称传输至服务器，以获取所述服务器中对应于所述基因名称的基因表达量信息；

在预存的人体模型图像中，以设定的表达方式，采用透明度不同的设定颜色展示对应于所述基因名称的各个组织的基因表达量信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述基因表达量信息包括基因表达量数值和基因表达量统计结果，以及，所述预存的人体模型图像以对半的形式在一个人体图像中分别展示男、女不同的性器官。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在预存的人体模型图像中，以设定的表达方式，采用透明度不同的设定颜色展示对应于所述基因名称的各个组织的基因表达量信息,包括：

确定所述基因名称对应的各个正常组织或癌症组织的基因表达量数值；

根据各个正常组织的基因表达量数值与正常组织中最大基因表达量数值的比值，确定对应于所述正常组织的设定颜色的透明度；或者，

根据各个癌症组织的基因表达量数值与癌症组织中最大基因表达量数值的比值，确定对应于所述癌症组织的设定颜色的透明度；

采用对应透明度的设定颜色填充所述人体模型图像对应于所述基因名称的组织部位，以通过不同透明度表示各个组织的基因表达的活跃程度。

4.一种基因表达量的展现方法，其特征在于，包括：

将用户输入的基因名称传输至服务器，以获取所述服务器中对应于所述基因名称的表达量图谱；

根据用户的输入指示，展示所述表达量图谱；其中，所述表达量图谱包括癌症组织-正常组织表达量的点图，所述点图以样品来源和样品数量为下横坐标，癌症类型或正常组织名称为上横坐标，基因表达量值为纵坐标的统计图，且在所述统计图中，采用不同颜色展示所述癌症组织与对应的正常组织的基因表达量。

5.一种基因表达量的展现装置，其特征在于，包括：

信息收发模块，用于将用户输入的基因名称传输至服务器，以获取所述服务器中对应于所述基因名称的基因表达量信息；

基因表达量展示模块，用于在预存的人体模型图像中，以设定的表达方式，采用透明度不同的设定颜色展示对应于所述基因名称的各个组织的基因表达量信息。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

所述基因表达量信息包括基因表达量数值和基因表达量统计结果，以及，所述预存的人体模型图像以对半的形式在一个人体图像中分别展示男、女不同的性器官。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，基因表达量展示模块具体用于：

确定所述基因名称对应的各个正常组织或癌症组织的基因表达量数值；

根据各个正常组织的基因表达量数值与正常组织中最大基因表达量数值的比值，确定对应于所述正常组织的设定颜色的透明度；或者，

根据各个癌症组织的基因表达量数值与癌症组织中最大基因表达量数值的比值，确定对应于所述癌症组织的设定颜色的透明度；

采用对应透明度的设定颜色填充所述人体模型图像对应于所述基因名称的组织部位，以通过不同透明度表示各个组织的基因表达的活跃程度。

8.一种基因表达量的展现装置，其特征在于，包括：

信息收发模块，用于将用户输入的基因名称传输至服务器，以获取所述服务器中对应于所述基因名称的表达量图谱；

图谱展示模块，用于根据用户的输入指示，展示所述表达量图谱；其中，所述表达量图谱包括癌症组织-正常组织表达量的点图，所述点图以样品来源和样品数量为下横坐标，癌症类型或正常组织名称为上横坐标，基因表达量值为纵坐标的统计图，且在所述统计图中，采用不同颜色展示所述癌症组织与对应的正常组织的基因表达量。