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H1N1再度襲來 新方法預(yù)測(cè)流感病毒基因重組

日期:2010-12-29 12:32:34

當(dāng)兩種或三種病毒株同時(shí)感染宿主時(shí)會(huì)導(dǎo)致新的混合病毒株,例如甲型流感病毒。甲型流感病毒基因組由8個(gè)獨(dú)立的片段組成,其基因組的片段是從不同的病毒株衍生獲得,這一過程稱為病毒的“洗牌”效應(yīng)即病毒基因組重組。病毒基因組重組可快速生成人體缺乏免疫的新病毒株。新病毒株的出現(xiàn)常常會(huì)引發(fā)人類新一輪流感疾病的大爆發(fā)。例如1957年的H2N2亞洲流感,1968年H3N2香港流感,以及去年波及全球的本世界以來的甲型H1N1流感大流行。

    在我們身邊的生態(tài)環(huán)境中,有各種流感病毒,它們有的彼此只存在非常細(xì)微的差別,研究者們至今缺乏足夠的知識(shí)認(rèn)定哪種病毒會(huì)引起大流感。病毒的衍變有些具有明顯的生物學(xué)意義,有些則并不具有。由于它們衍變的出口太多,研究人員只能跟在它們后面被動(dòng)追擊,而做不到主動(dòng)出擊到病毒前面進(jìn)行防守。科學(xué)家們總是感嘆只能成為事后諸葛亮,唯一可以預(yù)測(cè)的就是病毒的不可預(yù)測(cè)性。

    然而近日公布在GenomeWeb一條最新消息或許將改變被動(dòng)的現(xiàn)狀。新加坡基因組研究所12月27日發(fā)表聲明稱他們與美國(guó)馬里蘭大學(xué)的研究人員合作開發(fā)出了一種新方法可以高度準(zhǔn)確和敏感地預(yù)測(cè)流感病毒基因組的危險(xiǎn)變異。研究論文發(fā)表在了近期的《核酸研究》(Nucleic Acids Research)雜志上。

    論文中提到了一種可預(yù)測(cè)病毒基因組重組的自動(dòng)程序包,研究人員將其命名為GiRaF。GiRaF是由新加坡基因組資深科學(xué)家Niranjan Nagarajan和美國(guó)馬里蘭大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)助理教授Carl Kingsford協(xié)作開發(fā)的。GiRaF主要是基于流感基因組大量數(shù)據(jù)和病毒基因組所有片段分析的基礎(chǔ)上對(duì)病毒基因組的重組做出預(yù)測(cè)。

    GiRaF采用了一種數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)尋找給定的序列樣品中的重組序列。這種方法以早期的方法為基礎(chǔ),及通過構(gòu)建“不相容圖”比較候選樹的分布,并利用一種快速搜索算法挖掘系統(tǒng)發(fā)生的不一致性。然后再利用系統(tǒng)發(fā)生距離檢測(cè)改進(jìn)錯(cuò)誤的陽(yáng)性率,再將從基因組所有片段獲得的結(jié)果組合到一起生成一個(gè)綜合的重組表從而預(yù)測(cè)出近期以及系統(tǒng)深度重組。
 
   “GiRaF除了可用于檢測(cè)流感,還能對(duì)病毒基因組重組的過程進(jìn)行更系統(tǒng)的研究,以便我們預(yù)測(cè)新型流感病毒出現(xiàn)的時(shí)間和方式。”Niranjan Nagarajan說。


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