H5N6病毒全基因组被破解证实患者与接触活禽有关

时间:2020-01-15 来源: 国际新闻

全球六例H5N1流感病例中有三例发生在广东,其中一例发生在深圳,于20 15年12月30日死亡。疫情爆发后,深圳疾控中心与华大基因合作,通过快速检测,从活禽市场外的患者样本和环境样本中分离出H5N1亚型流感病毒。此后,华大花了4天时间对病毒进行测序。结论:目前,H5N1型流感病毒存在于深圳活禽市场以外的环境中,与该病例报告的病毒高度同源。"生物信息学证实,该病例是通过接触活家禽或市场外的环境感染的."深圳疾控中心官员表示。H5N6病毒全基因组被破解证实患者与接触活禽有关

传统基因组测序

至少需要一周到半个月

全基因组测序是一个复杂的项目。华大基因是如何在短短四天内完成流感病毒样本测序的?如何判断它是否与外部环境的基因高度同源?华大基因组微生物平台项目负责人陶金博士表示,传统的流感病毒基因测序方法是一代测序方法。简而言之,流感病毒的八个基因片段需要一个接一个地测序,每个片段需要分成几个片段进行测量,然后一个接一个地拼接。一般来说,完成整个基因组的测序至少需要一周到半个月的时间。

在过去的4年中,陶金带领团队根据流感病毒的特点,采用最新的第二代测序方法,同时完成多个样本,缩短了时间,大大提高了效率,建立了一套全新的实验技术和分析方法。“如果我们将病毒基因片段与锁着的门进行比较,最初的方法要求研究人员为不同的基因片段匹配相应的钥匙,然后尝试一个接一个地打开门。但是我们新的全基因组测序方法只需一把大钥匙就能打开所有的大门。”也正是由于这一研究基础和积累,华大基因可以快速利用这些技术获得重要的基因组信息,为发生疫情时的疾病预防和控制提供支持。胡锦涛说,h 5n 1是禽流感病毒的一个亚型,病毒的来源是家禽。人类感染的可能性相对较小,目前没有证据表明它可以在人与人之间传播。流感病毒的名称基于病毒表面蛋白h a(血凝素)和n a(神经氨酸酶),其中h a有16种亚型,n a有9种亚型。"两者的组合可以有100多个子类型,每个子类型都有不同的属性."统计数据显示,已经发现了120多种排列和组合。然而,目前对人类致病性和致死率最高的是h 5n 1,而总感染数最高的是h 7n 9。

流感病毒中的基因到底是什么?自2011年流感研究开始以来,陶金博士领导的研究团队已经完成了数千份流感病毒样本的基因测序和分析。她解释说流感病毒由rn a遗传,由8个独立的基因片段组成,其中h a和n a代表外部基因。研究人员对流感病毒的命名也取决于这两个基因的性质。其他6个基因被称为内部基因。内外基因共同决定流感病毒的各种特征。同时,八个基因片段的长度也不同,最短的约为900个碱基,最长的超过2400个碱基。

活家禽市场是孵化器

病毒有更多的机会重组

禽流感病毒最可怕的事情可能不是偶然的爆发,而是潜伏在爆发背后的流感基因片段的不稳定和互换。陶金说,当甲型H1N1流感的两个外源基因排列组合时,可能会产生h 7n 9、h 5n 1、h 9n 2和h 5n 6等不同的病毒亚型,其中h 9n 2致病性相对较低,在家禽中也很常见,而h 5n 1是最危险的,但近年来感染病例很少。5n6的当前外观有一些类似于5n1的特征。

“流感病毒的特征之一是不同亚型的流感病毒可以相互交换基因片段。”陶金说,当两种不同亚型的流感病毒感染同一宿主时,宿主细胞中的所有基因链完全分散,它们可以自由重组,并可能形成新的亚型。与此同时,这些新组合可能无法存活,它们将根据其适应性有选择地存活下来,并可能进一步传播。“目前,人们普遍认为活禽市场是孵化器。来自不同地方的活家禽被保存在相对狭窄的空间内,因此病毒将有更多的机会重组。关闭活家禽市场,一是阻止病毒重组,二是切断人与家禽的密切接触,降低感染的可能性。”面对禽流感,金桃建议家禽和鸡蛋应该彻底煮熟。流感病毒耐寒耐热。最重要的是尽可能避免与活家禽接触。

提醒

观鸟时,建议避免与死鸟直接接触。

随着h 7n 9和h 5n 6等病例的出现,广东内伶仃深圳福田国家陆生野生动物疫情监测站最近加强了对候鸟的监测。目前,深圳红树林的留鸟和过境鸟没有异常。华大基因的消息来源称,深圳的禽流感研究还将包括红树林野生鸟类的监测。然而,项目负责人陶金表示,对野生鸟类的实际监测仍然非常困难。

"任何病毒都不会首先杀死所有的宿主,因为那样它们就没有生存空间了。"她说野生鸟类是禽流感病毒的自然宿主,包括h 5病毒。然而,作为迁徙动物,野生鸟类也有远距离传播病毒的风险。然而,追踪和取样野生鸟类相对困难。首先,进入保护区必须有相应的许可,对野生鸟类的采样也有严格的要求,因此它们不会受到伤害。其次,根据以往的研究数据,野生鸟类样本中禽流感病毒的阳性率一直很低,获得的病毒样本远远少于禽类。「现有的保护措施一般不会在候鸟栖息地附近设立农场,以减少野鸟和家禽之间的接触。同时,观鸟时会提供一些保护,以减少与人的直接接触。”陶金还建议,在禽流感病毒流行期间,人们应该尽量不要直接接触死鸟,更不应该把它们带回家做饭或玩耍。

h5n6 now

sampling

深圳报告H5 n1 6病例后,市疾控中心人员立即对其进行了采样。为了防止感染,在取样过程中,工作人员进行了严格的消毒和防护处理,并在bsl-3实验室通过专业机器对样品进行了处理。陶金说禽流感病毒有一个蛋白质外壳,其中包含基因组。首先,它需要破坏它的外壳,提取基本无害和具有传染性的核酸用于后续分析。

扩增

一般来说,疾控中心给我们的基因测序样本也非常复杂。从临床样本中提取的核酸不仅含有禽流感病毒,还含有来自人体和细菌的核酸。要对病毒基因测序,我们需要丰富病毒序列。”陶金做了一个类比。如果取样被视为馅饼,流感病毒的基因可能只是其中的一个芝麻。为了更有针对性,研究人员需要对其进行扩增,以便显着增加原始少数病毒序列的比例,并成为样本的主要部分。

测序

获得样本后,研究人员通常选择两种方法之一切断核酸序列,一种是物理中断,另一种是生物酶作用。随后,通过基因测序仪读取序列,最终获得数百万个分散的片段结果,每个片段具有100个碱基的长度。“在获得这些片段后,我们可以比较之前发现的禽流感病毒的序列,并使用特殊的分析软件拼接这些小片段,就像拼图游戏一样,可以在几个小时内恢复完整的病毒基因组。这些软件是华大独立开发的,”陶金说。

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