Ученые здесь разработали новую, интерактивную карту распространения вируса птичьего гриппа (H5N1), который впервые включает в себя генетические, географические и эволюционной информации, которая может помочь предсказать, где произойдет очередной вспышке вируса, вероятно, произойдет.
В процессе, они также проверены гипотезы о природе конкретных штаммов вируса, которые, кажется, движется на запад и имеют способность инфицировать людей.
Команда биомедицинских экспертов во главе с Даниэлем Janies, доцент кафедры биомедицинской информатики, использовать специальное программное обеспечение для создания эволюционного дерева мутации вируса. Они использовали Keyhole Markup Language в Google Earth, чтобы проект дерева на земной шар, а затем выбрать цвета и символы для обозначения различных хостов, которые являются носителями вируса, и где они живут. TimeSpan, другая функция в Google Планета Земля, позволило им оживить распространение вируса в течение последнего десятилетия.
Карта переполнен дополнительной информации. Нажатие на конкретных вирусных подтипа генерирует всплывающее окно, выявление диагностических мутаций, которые отличают одного штамма вируса из другой, и все данные, связанные с Национальным институтом здравоохранения GenBank.
"Карта дает нам совершенно новый способ видения вирусом в действии и понять, что это такое, и не делает", говорит Janies. "Это позволило нам сравнить выводы о вирусах в реальном мире, против уже существующих гипотез о распространении вируса H5N1, которые идут по результатам лабораторных исследований".
Результаты исследования были опубликованы на этой неделе в апреле вопрос о систематических биологии.
Вирус птичьего гриппа был впервые обнаружен у диких водоплавающих птиц в провинции Гуандун, Китай в 1996 году. Затем он распространился на кур и людей в Гонконге в следующем году. С 1997 по 2005 года она появилась в нескольких странах Юго-Восточной Азии и распространяются через несколько хостов всей центральной и южной части Китая, России, Ближнего Востока и Индии. На сегодняшний день дополнительные вспышки были зарегистрированы на запад до Европы и Африки и на восток до Японии, Кореи и Индонезии.
При создании СУПЕРКАРТЕ, исследователи изучили генетические данные от 351 изолятов вируса. Они были особенно заинтересованы в раскрытии если определенных хостов несли особые формы вирусов и вирусов которые проводятся специфические мутации позволяет попадания в организм человека.
"Мы обнаружили, визуализации нескольких слоев информации очень полезны в создании гипотез мы могли бы проводить тестирование через статистический анализ данных мутаций мы организовали в эволюционное древо", говорит Janies. "Полученные результаты помогли нам понять, являются ли мутации, которые, кажется, связаны с определенных хостов или географических регионов появилась случайно, или же они были верны адаптации вируса, как она распространилась".
Вирусы гриппа классифицируются по нескольким критериям: ли они от животных или людей, и активность двух ключевых белков, которые находятся на поверхности вируса, hemaglutinin (HA) и нейраминидазы (NA). HA помогает вируса "прилипать" к клетке-хозяине и заразить его, Н. А. помогает вирусу вырваться из клетки и распространяться в другие клетки и хостов. В прошлом, ученые предположили, что если штамм вируса выяснилось, что включен человека к человеку передачи, она, вероятно, связаны с мутациями в этих двух белков.
Janies и его коллеги не обнаружили генотипов, связанных с мутациями в этих двух поверхностных белков, которые были значительно связаны с какой-либо конкретный тип хоста. Они, однако, найти тесную связь между конкретным генотипом (лизин-627 в полимеразной основного белка вируса) и млекопитающих хостов в поле.
"Хотя это генотип характерна не только для млекопитающих, мы считаем, что важно отслеживать, как это определенная мутация распространяется, поскольку он кажется таким инфекционным и смертельным у мышей", говорит Janies.