遗传“条形码”能迅速揭示新冠病毒的发展和传播

研究人员发现一种类似于条形码的基因标记,可以用于检测新冠病毒毒株及其发生的突变[Pixabay]
研究人员发现一种类似于条形码的基因标记,可以用于检测新冠病毒毒株及其发生的突变[Pixabay]
塔里克·卡比尔
 
美国德雷克塞尔大学研究员探索出一种方法,可以快速地识别新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的突变体。
 
研究成果于4月16日发表在bioRxiv.org网站上,研究人员宣布已获得类似于“条形码”的基因标记,可用来检测病毒株。
 
初步分析表明,美国群众感染的至少是6到10种略有不同的新冠病毒,除了中国发现的原始病毒版本外,研究人员还发现了直接从亚洲菌株和欧洲菌株进化而来的突变体。
 
条形码
 
“条形码”或DNA编码带是一种分类技术,使用生物体DNA中的一段短遗传标记来识别其所属的种类。
 
这个想法类似于识别任何能从市场上购买的产品上的条形码的过程。每种产品都有可以由条形码扫描器读取的独特标识。
 
条形码扫描器发射激光束对这种独特标识进行识别,与其相连的计算机将此代码与存储在其中的代码进行匹配,然后提取与该代码有关的所有信息,例如价格、数量和生产方。
 
这种基因分析工具最初是一种确定细菌混合物的快速样本分析法,现在这种方法可以用于确定病毒基因是否已经发生改变。
 
主要目标不是为了定义生物分类,而是通过先前已知的分类识别未知样品,使用信息性亚型标志对病毒进行分类。
 

初步分析表明,至少有6至10种不同版本的新冠病毒[GitHub]
 
研究人员免费
 
研究人员提供了一种基因分析工具,可为其他相关研究人员免费生成这些基因编码。研究人员强调,处理病毒基因数据的新方法能快速发现和分类SARS-Cove-2菌株间的微小基因差异。
 
领导该项目研究的德雷克塞尔工程学院教授吉尔·罗森说, “了解差异后,我们可以看到该病毒从一个人群迁移到另一个人群时的变化,我们还能知道社会隔离措施在哪些地区成功阻碍了Covid-19传播。”
 
研究人员认为,这种新工具有特殊的帮助,因为它不需要对病毒基因序列进行完整的分析即可识别其突变,将由3万个遗传碱基组成的病毒基因序列减少到仅由17个遗传碱基组成的短标记。
 
罗森补充说:“这相当于扫描条形码,而不是写入完整的产品代码。对于科学家来说,这意味着更快速地进行高级分析。”
 
他补充说:“例如,公共卫生官员可以追踪新病例是当地传播的结果,还是来自美国其他地区或世界其他地区的病毒突变体。”


新方法可以很快检测出新冠病毒菌株间的微小遗传差异[Pixabay]
 
足够准确
 
尽管这些基因差异可能不足以准确识别新的病毒株,但罗森教授的团队认为,该工具可以识别和检测带有重要遗传信息的病毒“亚型”,并确定其传播范围,因此这些数据足够准确,可以有很大帮助。
 
罗森说:“这使我们能够看到Covid-19非常具体的足迹,并确定其在世界任何地区的外形。”
 
“我们的初步分析使用了全世界公众均可获得的数据,在纽约发现的病毒亚型与在奥地利、法国和中欧发现的更相似,但与意大利的不相似。”
 
他补充说:“疫情早期亚洲发现的新冠病毒亚型并没有广泛传播,相反,我们看到仅在美国有新的病毒亚型,这些亚型在华盛顿州和西海岸的传播尤为严重。
 
对治疗和疫苗很重要
 
除了帮助科学家了解病毒如何突变和传播外,这种方法还可以找出似乎仍具有抗突变性的部分基因,并用于抗病毒治疗。
 
罗森说:“我们发现,病毒似乎不发生突变的两个部分,它们负责包裹其RNA,并进入健康细胞。这两部分是理解人体免疫反应、制定抗病毒疗法和设计疫苗的重要对象。”
来源 : 半岛电视台

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