COVID-19: Genetische Netzwerk-Analyse bietet eine „Momentaufnahme“ der Ursprung der Pandemie
Forscher aus Cambridge, Großbritannien, und Deutschland rekonstruiert die frühen „evolutionäre Pfade“ der COVID-19 in den Menschen—wie Infektionen verbreiten von Wuhan aus Europa und Nordamerika—mit genetischen Netzwerk-Techniken.
Durch die Analyse der ersten 160 komplette virus-Genome zu sequenzieren von menschlichen Patienten, der Wissenschaftler zugeordnet haben einige der ursprünglichen Ausbreitung des neuen coronavirus durch seine Mutationen, die erstellt verschiedene virale Linien.
„Es gibt zu viele schnelle Mutationen ordentlich eine Spur COVID-19-Stammbaum. Wir verwendeten eine mathematische Netzwerk-Algorithmus zu visualisieren alle das plausibel Bäume gleichzeitig“, sagt Genetiker Dr. Peter Forster, Blei-Autor von der University of Cambridge.
„Diese Techniken sind vor allem bekannt für die Zuordnung der Bewegungen von prähistorischen menschlichen Bevölkerung durch die DNA. Wir denken, dies ist das erste mal, dass Sie verwendet wurden, um die Spur der Infektion Routen von einem coronavirus wie COVID-19.“
Das team verwendete Daten von virus-genomen Stichprobe aus der ganzen Welt zwischen 24 Dezember 2019 und 4. März 2020. Die Untersuchung ergab drei verschiedene „Varianten“ der COVID-19, bestehend aus Clustern von eng verwandten Linien, die Sie label ‚A‘, ‚B‘ und ‚C‘.
Forster und Kollegen festgestellt, dass der nächste Typ der COVID-19-das entdeckte man in den Schläger—Typ „A“, der „ursprünglichen menschlichen virus-Genom“—war in Wuhan, aber überraschend war das nicht die Stadt, die vorherrschenden virus-Typ.
Mutierte Versionen von ‚A‘ zu sehen waren, in der Amerikaner berichtet, lebte in Wuhan, und eine große Anzahl von A-Typ Viren wurden gefunden bei Patienten aus den USA und Australien.
Wuhan großen virus-Typ, ‚B‘, verbreitet war, in der Patienten aus ganz Ost-Asien. Allerdings, die Variante hat nicht Reisen viel über die region hinaus ohne weitere Mutationen—was eine „Gründer-event“ in Wuhan, oder „Resistenz“ gegen diese Art von COVID-19 außerhalb der Ost-Asien, sagen die Forscher.
Die ‚C‘ – Variante ist die große Europäische Art, gefunden in der frühen Patienten aus Frankreich, Italien, Schweden und England. Es ist nicht aus der Studie, die dem chinesischen Festland Probe, aber gesehen in Singapur, Hong Kong und Süd-Korea.
Die neue Analyse schlägt auch vor, dass eine der frühesten Einführungen des virus in Italien kam über die erste dokumentierte Deutsche-Infektion auf Januar 27, und andere frühe italienische Infektion route war mit einem „Singapur-cluster“.
Wichtiger ist, die Forscher sagen, dass Ihre genetische networking-Techniken genau verfolgt etablierten Infektion Routen: die Mutationen und virale Linien trat die Punkte zwischen bekannten Fälle.
Als solche, die Wissenschaftler argumentieren, dass diese „phylogenetische“ Methoden angewandt werden könnten, um die neuesten coronavirus-Genom-Sequenzierung, um zu helfen, vorherzusagen, die zukünftige Globale hot-spots der übertragung von Krankheiten und überspannungsschutz.
„Phylogenetischen Netzwerk-Analyse hat das Potenzial zu identifizieren, die ohne Papiere COVID-19-Infektion Quellen, die können dann unter Quarantäne gestellt werden, um enthalten die weitere Ausbreitung der Krankheit weltweit“, sagte Forster, wissenschaftlicher Mitarbeiter der McDonald Institut für Archäologische Forschung in Cambridge, sowie das Institut für Weiterbildung.
Die Ergebnisse sind heute veröffentlicht in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Die software verwendet in der Studie, sowie Klassifizierungen für über 1.000 coronavirus Genome und das zählen, ist kostenlos erhältlich bei http://www.fluxus-technology.com.
Variante „A“, sehr eng mit dem virus, den man in beiden Fledermäuse und jaschtschery, wird beschrieben als „die Wurzel des Ausbruchs“ von Forschern. Typ ‚B‘ von ‚A‘ abgeleitet, getrennt durch zwei Mutationen, dann “ C “ ist wiederum eine „Tochter“ von ‚B‘.
Forscher sagen, dass die Lokalisierung der “ B “ Variante Ost-Asien führen könnte, eine „Gründer-Effekt“: ein genetischer Engpass tritt auf, wenn im Falle eines virus, einer neuen Art aus einer kleinen, isolierten Gruppe von Infektionen.
Forster argumentiert, dass es eine andere Erklärung eine überlegung Wert. „Die Wuhan B-Typ virus sein könnte, immunologisch oder ökologisch angepasst, dass ein großer Teil der Ost-asiatischen Bevölkerung. Es müssen möglicherweise mutieren zu überwinden Widerstand außerhalb der Ost-Asien. Wir scheinen zu sehen ein langsamer mutation rate in Ost-Asien ist als anderswo, ist in dieser ersten phase.“
Er fügte hinzu: „Das virale Netzwerk haben wir eine detaillierte ist eine Momentaufnahme von den frühen Stadien einer Epidemie, bevor die evolutionären Wege von COVID-19 werden verdeckt durch eine große Zahl von Mutationen. Es ist, wie man eine beginnende supernova in der Akt.“
Seit heute ist der PNAS – Studie, die Forschungs-team hat sich erweitert seine Analyse von 1.001 viralen genomen. Während die noch nicht peer-reviewed, Forster sagt, das neueste Werk schlägt vor, dass die erste Infektion und die Ausbreitung unter den Menschen von COVID-19 ist zwischen Mitte September und Anfang Dezember.
Die phylogenetischen Netzwerk-Methoden, die von den Forschern verwendet—ermöglicht die Visualisierung von Hunderten von evolutionären Bäumen gleichzeitig in einem einfachen Diagramm—wurden erstmals in Neuseeland im Jahr 1979, dann entwickelt von dem deutschen Mathematiker in den 1990er Jahren.
