从数百万处遗传变异
学习人类基因组的共同语言

SNPBag 提供基因数据处理与分析服务,帮助您提交数据、了解处理进度并查看研究性分析结果。

One minute to understand

一分钟理解 SNPBag

人和人之间的基因差异,藏在上千万处微小的「拼写不同」(SNP)里。SNPBag 用和大语言模型一样的方式读懂它们——这一节讲清楚它学什么、怎么学、产出什么。

大语言模型

读上亿段文字,学会词语如何组合,于是能写作、翻译、回答问题。

SNPBag

学习百万份合成基因组中的变异组合,用于补全缺失位点、单倍型定相与个体遗传表征。

它学什么

人和人的基因组有上千万处「拼写差异」(SNP)。它们从不单独起作用,而是成组出现——SNPBag 学的正是这些组合规律。

它怎么学

提交您的基因数据后,我们会完成必要的数据处理,并为您提供所选分析的结果。

它产出什么

根据您选择的分析任务,提供相应结果及必要说明。

01 · Imputation

把没有测到的遗传信息,补回来。

SNPBag 补全未被直接测量的遗传变异,并支持针对不同人群的适配,为后续基因组研究提供更完整的信息。

Pretrain globally. Adapt locally. 先学习基因组共性,再适配特定人群。

Imputation 补全动画四行六列的基因型矩阵中,缺失位点先以问号显示,随后被 SNPBag 补全并以亮色标出,最后整组向左滑出、下一批缺失矩阵从右侧滑入。

实际处理结果取决于输入数据;页面动画仅作流程示意,不代表准确率保证。

Phasing 将混合的基因型拆分为两条单倍型 一排成对但来源未知的等位基因,依次拆分并排列为来自两条染色体的连续单倍型。
同样的基因型,不止一种排列方式。Phasing 要找出最可能的两条连续路径。
02 · Phasing

两份遗传信息,
原本混在一起。

每个位点,我们通常只看到一对等位基因,却不知道哪一个与相邻位点一起位于同一条染色体上。Phasing(单倍型定相)做的,就是把这组混合信息重新排成两条连续的遗传路径。

分清这两条路径后,研究者才能更准确地追踪遗传片段如何共同出现,并用于群体遗传、复杂性状和疾病研究。

3.07%Switch error rate
论文 chr22 评估
~0.09 s每样本运行时间
无需推断时参考面板

动画仅作原理示意。论文在 26 名具有物理定相数据的 HGDP 个体 chr22 上评估;耗时条件为单张 NVIDIA A800,不代表所有硬件环境。

03 · Genome Embedding

让基因组信息,
成为可复用的表征。

SNPBag 将约 603 万个 SNP 编码为约 0.75 MB 的紧凑表征,供基因GPS与亲缘推断复用。这是学习得到的有损表示,不是原始基因组的无损压缩。

→
0.75 MBGenome embedding
→
Gene GPSDistance RelatednessDownstream research
04 · Embedding applications

一份表征,连接群体与个体。

Gene GPS

基因GPS,
探索参考群体匹配。

基于 3,202 份 1KG 样本的基因组表征,论文使用轻量神经网络进行参考群体识别(本网站称为基因GPS):五大洲际群体 F1 达到 0.998,19 个细分群体平均 F1 为 0.861。

这为大规模研究队列梳理祖源构成提供了依据,也检验了基因组经过编码后,是否仍保留有用的群体结构信息。

GENE GPSF1 · 越高越好
五大洲际群体0.998
19 个细分群体 · 平均0.861
Distance Relatedness
12级最远检出亲缘关系(模拟家系评估)
从共同祖先,识别至第 12 级亲缘关系 参考传统家系图的方形、圆形和连线。省略号表示省略的世代,下方独立标尺表示亲缘检测级数,世代不等于亲缘级数。 共同祖先远缘个体 ··· 1 级2 级最高 12 级
<0.02 s

单对个体推断基于已生成的基因组表征

Distance Relatedness

亲缘关系,
延伸到家谱之外。

两个人共享的遗传片段,留下了共同祖先的线索。SNPBag 直接比较基因组表征,利用其中保留的长程遗传信息,推断从近亲到更远代际的关系。

基于 1KG 创始个体生成的模拟家系,论文评估可检出至第 12 级亲缘关系。远缘的精确级数判断仍有较大不确定性;“检出亲缘”不等于“准确判定第几级”。

05 · Phenotype prediction

从一份基因型,
预测多种个体特征。

输入一个人的 SNP genotype,SNPBag 先将分散在全基因组的遗传信号整合为个体表征,再针对不同任务预测对应的表型数值。

同一份表征可以连接身高、BMI、头围、血脂等不同预测目标,帮助研究者从基因型出发,探索个体可测量特征的遗传基础。

动画数值仅作流程示意。表型还会受到环境、生活方式及测量条件影响;具体预测能力需针对每种表型在独立队列中验证。

从 SNP 基因型到多种个体表型预测一个人的多个基因型信号汇入 SNPBag 个体表征,随后输出身高、BMI、头围与血脂等表型的示意预测值。
一份 genotype,形成一个人的表征。
从 SNP 基因型估计个体疾病风险个人 SNP 基因型进入疾病风险模型,输出个体患病概率;年龄用于进一步呈现不同生命阶段的风险变化。
基因不会给出确定答案。模型整合多处 SNP 信号,估计个体患病概率。
06 · Disease risk prediction

从 SNP 基因型,
估计患病概率。

许多疾病与全基因组中大量微小变异共同相关。输入一个人的 SNP genotype,SNPBag 将这些分散的遗传信号整合为个体表征,并据此估计其患目标疾病的概率。

年龄可以作为补充条件,帮助模型进一步观察同一份遗传风险在不同生命阶段的变化,为人群分层与疾病风险研究提供量化依据。

动画概率仅作流程示意,不代表真实个体结果。疾病风险还会受到性别、家族史、环境、生活方式和临床指标等因素影响;研究性预测不能替代医学诊断。

服务与说明

您可以查看文件处理状态和已完成的分析结果。分析结果存在不确定性,仅供研究与参考,不能作为临床诊断或治疗依据。

一个底座,连接从重建到预测的遗传推理。

进入工作台,探索 SNPBag 的基因组分析能力。关于模型合作、队列适配与研究验证,也欢迎与宏境模因交流。