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新冠病毒的遗传分析为科学家提供了有关其传播方式的线索

摘要:

随着新冠病毒继续在全球范围内传播,它以微小、微妙的方式发生了突变。这些突变不会引起人们的关注。但是科学家可以利用这些细微变化来逐人追踪病毒,并根据地点进行追踪。Ginkgo Bioworks的合成生物学家帕特里克·博伊尔(Patrick Boyle)表示:“如果我们在一个状态下识别出一个新的爆发聚集性事件,并且存在一个问题,即它是否与先前的爆发群体相关,那么微小的突变变化就可以帮助您确定它们是否相互关联。”

新冠病毒由大约29000个称为核苷酸的遗传物质构成。像其他生物技术公司和实验室一样,Ginkgo Bioworks拥有提取病毒样本并读出这些核苷酸的完整序列的技术。在大多数情况下,每个样本中的序列都相同。但是这种病毒会在人类宿主内复制自身,有时甚至会“犯错”,将一个或两个核苷酸替换为另一个。具有该更改的病毒版本可以在该人感染其他人时继续传播。

Ginkgo正在重新利用其通常不对病毒进行测序的系统,以分析尽可能多的新冠病毒样本。该公司的目的是帮助建立显示病毒如何从一个人传播到另一个人的地图。他们希望扩大规模,以便每天发布10000个病毒样本的完整基因序列。

新冠病毒的遗传分析为科学家提供了有关其传播方式的线索

尽管在美国COVID-19确诊病例激增,但在美国收集的有限数量的病毒样品已被完整测序。华盛顿州的科学家比其他地方有更多的序列。因此,他们比其他州更了解华盛顿爆发的轨迹。

弗雷德·哈钦森癌症研究中心的病毒学家特雷弗·贝德福德(Trevor Bedford)将其中的一些遗传数据与2月27日在华盛顿诊断出的一例COVID-19病例与1月底在该州诊断出的病例相联系-该病毒在整个时间内一直在本地传播并且未被发现。它还表明,一月份的病例引发了聚集性发病,并蔓延到整个社区。

其他州也开始使用遗传序列来帮助阐明其疫情,进行相同类型的侦探工作。对在康涅狄格州收集的九种病毒样本的分析表明,其中一些与在华盛顿州发现的病毒有关,这表明新冠病毒正在美国国内传播,而不是从其他国家大量输入。该分析尚未经过同行评审或发布。其他初步研究检查了来自加利福尼亚北部的病毒样本,并发现新冠病毒是在多个地点输入该地区的。

新冠病毒的遗传分析为科学家提供了有关其传播方式的线索

博伊尔说,扩大可用病毒序列数量的一项挑战是获取患者样本进行分析。在美国和其他国家/地区进行病毒检测的实验室每天都会收到数百或数千个患者样本。但是,这些实验室的重点是检查样本,看是否存在新冠病毒。博伊尔说,对测试和诊断患者的重视对追踪大流行病至关重要。

他说:“问题是,它只会给您肯定或否定的答案。” 检测不会提供有关每个患者中特定病毒的任何其他信息。Ginkgo计划与检测实验室合作,以便他们在检测完成后可以更仔细地观察患者样品中的病毒。世界各地的其他实验室和研究小组也正在着手类似的项目:例如,英国的一个研究联盟已获得超过2000万美元的资金来进行样品测序。博伊尔说,Ginkgo正在与其他对这项工作感兴趣的实验室进行协调。

博伊尔说,他们还确保可以访问进行基因分析所需的化学物质和其他用品。“我们要确保我们的供应流与保持测试运行的供应流不竞争。”扩大可利用的冠状病毒序列的数量将使科学家对美国乃至世界各地的疫情有一个全面的了解。除检测外,这是科学家追踪病毒传播并帮助控制病毒的一种方法。

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