新冠病毒数据分析(1):为什么要分析新冠病毒数据

截止到今天,全球新冠病毒感染人数已经超过40万,有超过190个国家和地区都有确诊案例。按照目前的趋势,感染人数还将继续上升。不过好在一点,目前全球的科研工作者开始一起努力工作,最近一段时间每天都有许多的病毒基因数据被测序出来,接下来的一段时间,我们将开设新冠病毒数据分析专栏,系统的介绍与新冠病毒数据分析相关的内容。


用数据说话

病毒自从去年年在中国武汉爆发以来,就不断的有各种阴谋论,诸如“吃野生动物导致”,“中国P4制造病毒外漏”,“美国军运会带来”等等谣言,更有不良媒体妖言惑众称我们为“亚洲病夫”,美国总统特朗普竟然称为“中国病毒”,制造对中国人和华裔的种族歧视。更可恨的是和我们同文同种的台湾当局和他们的无良媒体,一直称此次疫情为“武汉肺炎”,更是多次在节目中隔岸观火,幸灾乐祸,落井下石,歪曲事实,丧尽天良,简直是毫无做为灵长类生物基本道德底线。

现在有越来越多的病毒数据被测序出来,我们只相信数据,用数据说话,我们相信通过基因组的测序数据,经全球科学家的共同努力,一定会得到经得起科学检验的结论。

为什么要做分析新冠病毒的数据

为什么要分析新冠病毒的基因组数据,因为基因组的数据不会说谎,通过对病毒基因组进行测序,具有重要作用,我们总结了以下几点:

更加了解新冠病毒

哲学上讲认识事物,才能改变事物。我们需要对新冠病毒有很好的了解才能更好的去战胜它,知己知彼,方能百战不殆。从生物学角度来说,对一个物种的研究主要包括形态学,生理生化,生态学,进化学,基因组学等几个角度来逐渐认识。所以,通过对新冠病毒进行全基因组学测序分析,能够更好的认识它,因为一个物种的基因组包括了其全部遗传信息密码。本次疫情爆发后,在1月24日,来自复旦大学的张永振课题组首先完成了新冠病毒的全基因组序列工作,为后面的研究奠定了基础。

开发快速检测试剂

有了全基因组序列之后,就可以基于这个全基因组序列,进行快筛试剂盒的开发,因为病毒很难像细菌等进行纯培养,分离提取很难,需要选择基因组上特异的一些位点作为扩增接头,再结合反转录,荧光标记等技术制造成RT-PCR快速检测试剂盒。本次疫情中,快速检测技术为控制疫情传播发挥了巨大的作用,不敢想象,如果没有快筛技术,今天的疫情会传播到什么情况。

推测传播途径

通过对全球多地的病毒基因组进行测序,根据序列之间的亲缘关系,就可以绘制病毒的传播路线图,推测可能的传播途径。目前发表出来的基因组已经包括中国,美国,韩国,日本,伊朗,巴西,澳大利亚,法国,德国等多个国家和地区的数据。已经可以初步绘制出一些传播路线图。

流行病学溯源

病毒来自哪里?这是一个非常重要的问题,也可以说是最重要的一个问题。之前有报道说和穿山甲的分离出来的一株病毒比较近源,相似度达到99%。后来承认99%只是某几个编码基因的相似度的平均值,根本就是不是全基因组水平的相似性,无法证明穿山甲就是中间宿主,空欢喜一场,至于病毒到底来自哪里,这个还需要有更多的数据,这个也急不得,SARS病毒也是几年后才从蝙蝠身上找到证据的。不过,还是坚持要做流行病学的溯源,可以说,目前只有全基因组测序这一条路。

病毒发生突变了吗

前面一直有消息报道病毒发生了突变,毒性更强了,耸人听闻。或者更多人感染之后毒性会减弱,所谓的群体免疫。这些说法都还没有充足的证据。但是病毒在不同宿主之间传播要大量的进行DNA或者RNA的复制,这个过程中是会发生基因的突变,并且新冠病毒作为单链RNA病毒,缺乏基因组内的有效的修复机制,突变率会更高,通过对基因组的测序可以检测到这些突变的位点。至于突变之后毒性变强还是变弱,目前病毒清楚,也可能是“中性理论”。

开发疫苗

目前全球最期待的东西就是疫苗了。所谓疫苗就是病毒的减毒或者灭活株。进入人体内进行免疫反应,产生抗体,然后就可以阻挡病毒的传播,可以说疫苗是最有效的手段,人类已经通过疫苗消灭了天花,每年冬季也通过注射流感疫苗减少流感的传播。但是开发疫苗需要一定周期。需要对病毒致病机理有所了解,还是需要全基因组测序,了解病毒的感染和致病机理,然后在进行基因的修饰,制造出减毒或者灭活的病毒作为疫苗。

开发药物

同疫苗开发一样,需要了解病毒的生命机理,代谢途径,然后找到合适的药物来阻断病毒的生命途径中的一环,比如无法识别ACE2蛋白,阻断RNA复制,无法产生固定的蛋白等等途径杀死病毒。

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