新型線上地圖可預測全球疾病爆發的地點和強度

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一種新型線上全球地圖可能很快就能幫助科學家更好地追蹤和預測H1N1等傳染病的爆發,就像氣象學家可以研究和預測天氣一樣。“Supramap”應用程式在谷歌地球地圖上展示了病原體和關鍵突變隨時間、空間和不同宿主的傳播,研究人員在4月9日線上版Cladistics的早期版本中報道。

透過使用H1N1和其他病毒的測序基因程式碼資料,這種進化和地理地圖能夠追蹤病毒如何從其起源傳播到世界各地不同的宿主。“本質上,它就像疾病的天氣地圖,”俄亥俄州立大學生物醫學資訊學副教授Daniel Janies在他和他的同事建立的YouTube影片中說,該影片旨在突出Supramap的功能。“我們能夠用谷歌地球做的是將它放在上下文中。”


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藉助Supramap,使用者可以提交原始病毒基因序列,並獲得病原體毒株的系統發育樹。然後,Supramap將生成的樹投影到全球地圖上,並可以使用谷歌地球檢視。進化樹中的每個分支都進行了地理定位和時間戳標記。彈出視窗和彩色分支顯示病原體毒株如何在空間和時間上變異並感染新的宿主。“如果我們能夠儘早瞭解病毒如何對抗藥物進化,我們可以改變我們的策略,例如使用非藥物干預措施,”Janies說。

研究人員可以使用Supramap(在俄亥俄州立大學和俄亥俄超級計算機中心的高效能計算系統上執行)繪製的資料越多,他們的分析就越複雜。這包括能夠確定病原體最初跳入人類的時間,由於日益增長的人與動物接觸和全球旅行,理解這一點變得越來越重要。例如,研究人員現在知道,嚴重急性呼吸綜合徵(SARS)在蝙蝠身上有著深刻的進化起源。如果病原體的移動與鳥類飛航模式有關,並且這些路線由於氣候變化等原因而發生變化,研究人員甚至可能能夠預測疾病接下來可能在何處邏輯上出現。

上面的Supramap影像描繪了禽流感(H5N1)向西蔓延的情況。紅色和白色樹枝表示不同的基因型,而每個節點的突變可以在彈出視窗中檢視。由Janies等人提供。2010年《Cladistics》線上版 04-9-10

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