新的研究表明，基因组监测可以成为一种早期预警系统
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基因组监测计划让科学家在大流行过程中追踪冠状病毒。通过测试患者样本，研究人员能够诊断Covid-19。但它们也能够在病毒中使用遗传变化来重建其旅行路线并确定新的病毒变异的出现。
作为微生物学家，我们检查了冠状病毒基因组在大流行期间发生了迅速的速度弄清楚这些变化导致新案件的速度有多快疾病迅速蔓延。
通过将遗传变化与新的疾病簇的出现连接，我们的研究表明了基因组监测如何提供新的早期预警。每日报告有关病毒如何发展的报告可能在案例编号爆炸之前发出警报。
突变发生并且可以跟踪
从2012年左右开始，研究人员开始开发基因组测序作为一种方法公共卫生专家追踪传染病。基本上他们能够“读取”生物体的整个遗传密码，其中C，C，G和T分子的长名单，其包含用于进行细胞功能的蛋白质的蓝图。
当病原体感染主持人时，他们重现自己。遗传密码的更改可以在此点状拼写错误中发生，您可以在一个位置中替换文本的页面，例如在一个位置中替换A T.这些变化是突变。它们为下一代提供了新的指示，可以给予他们新功能 - 也许它们更能够在主机之间移动，生存和启动爆发或引起新的症状。
在疾病爆发期间，同一种生物的多个变种，但遗传密码存在变异。取决于它们感染新宿主和传播的成功程度，各种版本可能变得或多或少常见。
从历史上看，公共卫生实验室通过病原体SARS，沙门氏菌，埃博拉等名称跟踪疾病爆发。但随着基因组测序的速度和准确性增加，研究人员意识到相同的病原体可以分为基于遗传变异的许多不同的亚群。
这些是你听到的关于冠状病毒的变种——首先在英国出现的B.1.1.7株，在印度发现的B.1.617株，以及都起源于加利福尼亚的B.1.427和B.1.429株。从技术上讲，它们都属于同一种SARS-CoV-2病毒，但它们可能具有相当不同的特征。
筛选与测序不一样
当SARS-COV-2测试一个人的样本时，实验室使用一种叫做PCR的技术确定是否存在某些冠状病毒基因。这种方法对于筛选诊断人物是否具有Covid-19，或不适合筛选。它还提供了有关在特定时间和地点中有冠状病毒的重要监测数据。
但它并没有对由3万个核苷酸(a、g、c和t)组成的整个基因组进行测序。PCR筛选测试只寻找冠状病毒遗传密码的一小段，即与帮助其感染人类细胞的刺突蛋白相关的基因。这种技术不会标记出发生在基因组其他部分的突变，因为它没有寻找它们。
不过，其他突变肯定也在发生。对冠状病毒样本的整个基因组进行测序会产生大量的变异。我们的工作解决了这个不断变化的列表，以表明不仅刺突基因的突变导致新的爆发群集，其他基因的额外突变也增加了爆发。
连接变体和爆发
为了弄清楚这些突变的作用，我们直接将存在于某个时间的变体与冠状病毒的生殖号有关，称为r。R是量化传染病爆发强度的一种方式。它代表了一个受感染者的额外额外的人将蔓延到毒细胞。
但r并没有告诉你通过什么版本的病毒基因组。通过直接连接R和存在的类别，我们能够确定出现的特定突变并增加病毒蔓延。我们发现，随着新的变体变得更加常见，Covid-19诊断飙升。
通过用古典流行病学合并基因组学，我们创建了一个崛起的变体的因素，并r警告案件的速度如何蔓延，哪些变体更有可能引发新的爆发。
为了测试这种方法，我们使用150个基因组在大流行的前三个月内将SARS-COV-2基因型与日常r联系到每日R.我们的方法预测了四个不同国家的疫情的不久的未来，每个国家都有各种各样的授权社会干预措施。
这一初步证据依赖于少量的基因组序列，但它是来自大流行早期阶段的所有可用数据。随着大流行的继续，实验室正在排序数千个基因组每周全球。我们通过来自U.K的20,000个基因组来复制我们的初步估计数，并在相同的观察结果中到达导致更多传输，变体继续扩大，随着大流行的持续，将继续增加流行率。
通过将基因组测序数据掺入有关传输性的信息，我们创建了一种预警系统，允许我们预测传播事件。在现实世界中，这样的推进警告可以为公共卫生决策提供通知社会干预措施。人们可以为预测的爆发做好准备。奖金是，我们的模型也会表明当高度传染性的变种正在下降，提供坚定的证据，以支持松动的限制，以恢复正常。
扫描地平线以促进未来的威胁
我们相信公共卫生是在整合的黎明基因组用传染病追踪进行测序。我们设想一个病原体基因组的参考图书馆，代表他们的许多新兴变异的多样性。它可能成为流行病学家的一种新工具，是常规监测项目的一部分，可以持续到当前的大流行之后。
在未来，科学家希望不需要等待一个爆发成长。我们的研究表明，通过识别早期的变种升高，公共卫生官员可以快速回应 - 在新疾病病例的必然上升之前。我们认为这种预警系统可以增加公众对任何病原体的安全性，并减少所有类型的生物体的爆发。
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