科普|病毒基因组测序,作用在哪里

作者: Jackie Shan   日期:2021-08-31 18:42 阅读:  来源:天维编译  
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【天维网综合报道】  本轮疫情发生以来,科学家们对数百个阳性病例的样本进行了基因组测序,对控制疫情发挥了至关重要的作用,同时也证实病毒来自澳洲,为Delta毒株。

近日,媒体联系了多位专家,对相关知识进行了解读。

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Photo / USCDC

为什么基因组测序是遏制新冠疫情的重要工具?

首先,它可以告诉我们,新出现的病例确实是当前疫情的一部分,而不是由其他入境者带入,如8月初确诊的纽航组员,就与本轮疫情无关。

其次,通过分析毒株中基因组的多样性,可以追踪到与相关病例相匹配的暴露点位置,并排除掉次聚集传播,相当于拨开树枝找到“树干”。

当无法确定流行病学关联时,对每个阳性病例进行病毒基因组测序,能找到相关的聚集性病例,这在疫情大规模爆发期间尤其重要。

新西兰进行基因组测序速度很快,通常在发现病例后24小时内就能拿到结果,序列数据通常与接触者追踪大约同时完成。

将这些信息组合起来,就可以创建一个准确的“传播树”,可以了解病毒的特性,例如它在家庭中的传播速度和发生超级传播事件的地点,或者不同防控级别对减缓传播的效果如何。

本轮疫情中,基因组测序发挥了哪些作用?

在本轮疫情,卫生官员发现与一个入境病例的基因组存在关联,该病例在第一个社区病例(病例A)被发现前8天检出阳性。

很明显,这次疫情与新南威尔士州有关,因为第一批社区病例的基因组与该州新近病例的基因组完全匹配。事实上,与来自新州的那名输入病例的基因组也完全匹配。

但作出结论必须谨慎。虽然基因组数据可以提供传播链线索,但与该输入病例同时入境的,还有整飞机的人。因此,尽管基因检测提供了证据,但本次疫情的传播路径还是未解之谜。

基因组证据表明,在MIQ内,存在从新州入境者(疑似零号病例)传播到其相邻隔离者的现象,这进一步支撑了该入境者是疫情源头的观点,我们只需要找到流行病学联系。

关于Delta变异毒株的演变,以及传播到新西兰的路径,我们能看到什么?

Delta变异毒株于2020年底首次被发现,并于2021年初在印度引发灾难性的第二波疫情,随后传播到世界各地。目前,Delta仍是全世界新冠病毒基因组测序的最主要谱系,在许多国家,它几乎是唯一发现的谱系。

全球有数以百万计的Delta传播链,而且Delta谱系内有大量不同的基因组,包括“Delta+”变体,包含与其他变异相关的突变。

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Photo / Dom Thomas/RNZ

在本轮疫情中,我们能看到病毒基因组存在多样性吗?

与任何大规模的新冠疫情爆发一样,本轮奥克兰疫情存在大量基因组多样性。

在我们目前拥有的388个完整基因组中,我们可以识别大约80个不同的基因组。有56种所谓的“单核苷酸变异”,它们相当于3万个字母长基因组遗传密码中出现单个字母变化。其余的突变则是“删除”,省略了少量字母。

这些突变有助于找到次集群传播,并将相关病例统合在一起,对于疫情溯源和防控至关重要。

话虽如此,388基因组中仍有221个在遗传学上无法区分。

本轮疫情的病毒基因组谱与之前的疫情有何不同?

这次疫情的基因组谱与2020年的第一波疫情大不相同。

不仅因为它是Delta变体,还因为病毒基因组多样性要小得多,因为所有病例都是感染了Delta变异毒株。

去年的第一波疫情,新西兰国内发现的毒株来自多个国家和地区,体现出病毒的基因组多样性。

这次疫情的病例数超过550例,是迄今为止新西兰发生的最大单一集群。在此之前,最大的集群是2020年奥克兰第二波疫情,共发现了179例,其次是Bluff婚礼集群,发现了98例。

参与解读的专家:奥克兰大学David Welch博士和Jordan Douglas博士、西雅图贝德福德实验室、奥塔哥大学病毒学家Jemma Geoghegan博士、生物进化专家James Hadfield博士以及ESR的Joep de Ligt博士。

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