Das Coronavirus-Genom ist wie ein Versandetikett, mit dem Epidemiologen nachverfolgen können, wo es sich befindet

Die Verfolgung dieser Streuung des Coronavirus in dieser Nation – und die Vorwegnahme seiner nächsten Schritte – ist ein wichtiger Teil dieser Reaktion dieser öffentlichen Gesundheit uff die neue Krankheit, zumal die Eindämmung bisher unsrige einzige Verteidigung ist.

Dieser bloße Blick uff eine infizierte Person sagt Ihnen nicht, woher ihre Version des Coronavirus stammt, und SARS-CoV-2 hat keinen Strichcode, den Sie scannen können, um den Reiseverlauf zu verfolgen. Seine genetische Sequenz ist jedoch weitestgehend genauso gut, um verdongeln Einblick zu schenken, wo sich dasjenige Virus befunden hat.

Dies Genom eines Organismus ist seine vollständige genetische Unterrichtung. Sie können sich ein Genom wie ein Buch vorstellen, dasjenige Wörter enthält, die aus Buchstaben gegeben. Jeder „Buchstabe“ im Genom ist ein Molekül, dasjenige Nukleotid genannt wird – abgekürzt ein A, G, Kohlenstoff, T oder U.

Mutationen können jeweilig zutage treten, wenn dasjenige Virus sein Genom repliziert, sodass sich im Laufe dieser Zeit Mutationen im viralen Genom ansammeln. Zum Denkmuster hat dieser neue Virus anstelle des „Wortes“ CAT GAT. Dies Virus trägt selbige geringfügigen Modifikationen, wenn es von einer Person zum nächsten Wirt wandert.

Jene Mutationen verhalten sich wie ein Passstempel. Egal, wohin Sie qua nächstes möglich sein, frühere Stempel in Ihrem Reisepass zeigen immer noch, wo Sie waren.

Molekulargenetiker wie wir können selbige Informationen verwenden, um Stammbäume zu Händen dasjenige Coronavirus zu erstellen. Hinaus selbige Weise können wir die Wege verfolgen, die dasjenige Virus durch Raum und Zeit zurückgelegt hat, und beginnen, Fragen zu beantworten, wie z. B. wie schnell und leicht es sich von einer Person zur anderen ausbreitet.

Entstehen Februar bearbeitet eine Laborantin Virusproben von erkrankten Patienten im chinesischen Wuhan.
STR/AFP über Getty Images

Individuelle Patientendaten helfen, ein großes Portrait zu zeichnen

Online-Datenbanken vereinen seit dieser Zeit Mittelpunkt Monat der Wintersonnenwende genomische Nukleotidsequenzen von SARS-CoV-2. Immer wenn ein Patient positiv uff SARS-CoV-2 getestet wird, kann ein Laboratorium die Genomsequenz des infizierenden Virus einfordern und uploaden. Ab Finale vierter Monat des Jahres, mehr als 1.500 Genomsequenzproben wurden in dieser GenBank hinterlegt, einer publik zugänglichen elektronischer Karteikasten, die von den Nationalistisch Institutes of Health betrieben wird, und mehr als 13.000 sind in GISAIDdie Open-Access Weltweit Initiative on Sharing Weltraum Influenza Data.

Da jede Sequenz von einem Patienten stammt, dieser sich an einem bestimmten Ort dieser Welt befindet, geben selbige viralen Genomsequenzen Wissenschaftlern, sie zu vergleichen und zu verfolgen, wo sich dasjenige Virus befunden hat. Je ähnlicher die Sequenzen von zwei bestimmten Viren sind, umso enger sind sie zugehörig und umso neuer nach sich ziehen sie verdongeln gemeinsamen Vorfahren. Die erste genomische SARS-CoV-2-Sequenz, die uff die GISAID-Website hochgeladen wurde, wurde Entstehen Monat der Wintersonnenwende 2019 von einem Patienten gesammelt.

Natürlich sagen die viralen Mutationen selbst den Forschern nicht, in welchem ​​Nation sie aufgetreten sind. Da die Datenbanken jedoch speichern, wo bestimmte Mutationsmuster beobachtet wurden, können Wissenschaftler den Weg einfordern, den jeder Virusstamm genommen hat. Die globale Landkarte verfolgt die politische Bewegung des Virus uff dieser ganzen Welt.

Die aufgezeichneten Wissen von Tausenden von Patienten zeigen, dass SARS-Cov-2 entstand in Wuhan China und verbreitete sich von dort in den Rest dieser Welt.

Dieser phylogenetische SARS-CoV-2-Stammbaum – dieser Stammbaum, dieser jedweder sequenzierten Coronavirus-Proben weltweit verbindet. Die Farben bezeichnen regionale „Zweige“ des Baumes.
nextstrain.org, CC DURCH

Erstellen von Karten aus Sequenzen

Die genetischen Wissen können eine große Rolle im Rahmen dieser Lösungskonzept von Geheimnissen dieser öffentlichen Gesundheit spielen, z. B. im Rahmen dieser Streuung des Coronavirus in den Vereinigten Staaten.

Zum Denkmuster kam ein Tourist aus Wuhan am 15. Januar in Seattle an positiv auf das Virus getestet am 20. Januar.

Am 28. Februar sequenzierten Wissenschaftler eine Virusprobe von einem amerikanischen Patienten in Seattle und stellte wacker, dass seine Mutationssignatur mit dieser des Virus des Wuhan-Reisenden übereinstimmte, plus drei neue Mutationen. GISAID hat die Mutationsrate uff etwa 0,45 Mutationen pro Genom pro Woche geschätzt – damit passen drei Mutationen zwischen dem Kasus vom 20. Januar und dem Kasus vom 28. Februar zu dieser Satz.

Basierend uff den drei neuen Mutationen hatte sich selbige Version des Virus in dieser Viertel von Seattle etwa fünf Wochen weit unentdeckt vermehrt. Da jeder Infizierte kann mehrere andere Menschen anstecken ohne selbst Symptome zu habenkönnte sich dasjenige Virus in fünf Wochen uff mehr qua 100 Menschen ausgebreitet nach sich ziehen.

Die Verwendung dieser Genomsequenzen zur Vernetzung des Virus des Reisenden vom 15. Januar aus Wuhan mit dem in Washington ansässigen Patienten von Finale Februar warnte Beamte des Staates Washington, dass sich dasjenige Virus stillschweigend in dieser Nation ausbreitete. Jene unentdeckte Streuung des Virus in Seattle und sonst wo ist einer dieser Hauptgründe, warum Beamte des öffentlichen Gesundheitswesens die Öffentlichkeit vorladen, so viel wie möglich zu Hause zu bleiben.

Eine weitere Studie detailliert den Weg, den das Virus genommen hat qua es von Wuhan nachdem Shanghai nachdem Deutschland nachdem Italien nachdem Mexiko zog und sich in infizierten Reisenden verstaute. Jene Studie verfolgte infizierte Personen und verglich ihre viralen Genomsequenzen. Da die Forscher die viralen Mutationen mit denen an bekannten Orten zu bestimmten Zeiten vergleichen konnten, konnten sie den phylogenetischen Baum mappen – den Stammbaum, dieser zeigt, wie die verschiedenen Virusgenomsequenzen zugehörig sind.

Verwendung dieser Von GISAID geschätzte Mutationsrate und dem phylogenetischen Baum vertrauen Wissenschaftler, dass dasjenige erste Mal, dass dasjenige Coronavirus eine Person infizierte, wahrscheinlich im November oder Entstehen Monat der Wintersonnenwende 2019 in Wuhan auftrat.

Wenn es dasjenige Virus viel länger gegeben hätte, hätten die Viren dieser ersten bekannten Patienten eine größere Vielfalt an Mutationen gehabt qua sie.

Dies Coronavirus kann die Welt bereisen, während es verdongeln infizierten Reisenden per Hitchhiker mitnimmt.
Agentur Anadolu über Getty Images

meine Wenigkeit verfolge und lerne immer noch aus den Sequenzen

Die Schlussfolgerung viraler Genomsequenzen wird weiterhin ein wertvolles Musikinstrument sein, um die Streuung von SARS-CoV-2 zu verfolgen und einzudämmen.

Wenn Sie z. B. dasjenige Genom eines Virus eines neu infizierten Patienten sequenzieren, können Sie feststellen, ob es sich um ein Virus handelt, dasjenige seit dieser Zeit einiger Zeit in dieser Region zirkuliert, oder ob es sich um eine Neueinschleppung von woanders handelt.

Leckermaul, dieser vor Tutorial dieser Reisebeschränkungen in Norditalien war brachte das Virus nach Island. Dieser erste Eruption wurde ziemlich schnell eingedämmt, ungeachtet dann wurden neue Gießen des Virus aus anderen Teilen Europas eingeführt.

Dies zeigt eine neue Studie, deren Peer-Review noch aussteht Kalifornien hatte auch mehrere Einführungsveranstaltungen mit unterschiedlichen viralen Linien. Pro Kalifornien wäre die Kenntnis dieser 7-Sep neuer Einführungen ein wichtiger Kennzeichen, den es zu berücksichtigen gilt, wenn Beamte Möglichkeiten zur Eindämmung des Virus gedeihen.

Virale Genomsequenzen können sogar uff andere Weise informativ sein. Schließlich könnten Forscher feststellen, dass manche Gießen des Virus virulenter sind qua andere. In diesem Kasus könnte die Sequenz des viralen Genoms den Ärzten im Rahmen dieser Spiel helfen, welche Therapie zu Händen verdongeln bestimmten Patienten das Mittel der Wahl wäre.

Dieser Versteckspiel wurde aktualisiert, um verdongeln Tippfehler im Rahmen dieser Reihe dieser Virusgenome zu korrigieren, die solange bis zum 27. vierter Monat des Jahres uff GISAID hochgeladen wurden. Es sind mehr qua 13.000 und nicht 3.000.

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