约翰霍普金斯应用物理实验室(Johns Hopkins Applied Physics Laboratory)的分子生物学家彼得?蒂伦(Peter Thielen)和托马斯?他们与约翰霍普金斯大学护理学院的博士生Sarah LaFave一起讨论了他们如何开展他们的工作，以及如何为应对流感大流行提供信息。对话的长度和清晰度经过了编辑。
什么是基因组测序?为什么理解COVID-19的基因组序列很重要?
Thielen:基因组测序是一种技术，它允许我们阅读和解释DNA或RNA中的遗传信息。当我们从COVID-19检测呈阳性的患者样本中观察病毒基因组序列时，我们感兴趣的是了解他们的病毒版本起源于何处。例如，这种病毒与华盛顿州的情况相似吗?还是在纽约?或者在欧洲吗?目前，我们正在分析来自SARS-CoV-2的许多基因组序列，SARS-CoV-2是导致COVID-19的病毒，目前在巴尔的摩地区和马里兰州流行。我们的目标是了解病毒在传播过程中是如何演变的。到目前为止，全世界已经发表了1000多个COVID-19基因组。
Mehoke:随着疫情的发展，这项工作将帮助我们了解该病毒在马里兰州的控制情况。
因此，通过观察在一个特定的人的样本中引起COVID-19的病毒的基因组序列，你可以开始了解病毒是如何传播的，因为当病毒在不同的地理区域变异和传播时，基因组序列看起来有点不同。
帝伦:是的。我们分析的最初的两个COVID-19序列表明，在当地传播的病毒有小的遗传变化，与在华盛顿州传播的病毒不同。这表明，马里兰州的病毒可能是从中国以外的地理位置输入的，因为我们预计华盛顿州的病例最初来自中国。从逻辑上讲，由于旅行模式的原因，我们预计会看到更多的病毒从欧洲国家输入。但是当我们生成更多的序列时，我们会知道更多关于这是否正确的信息。
您的数据还有其他潜在的公共卫生用途吗?
Mehoke:是的，你可以使用基因组序列来估计实际感染人群的大小。因此，我们不仅可以从我们看到的基因组中确定检测呈阳性的人数，我们还可以估计该州阳性病例的总数，这可以让我们更好地了解问题的范围。考虑到某些地方的测试规模有限，这一点尤其重要。
看来速度是这项工作中非常重要的一部分。你的实验室怎么能这么快就开始这项研究?
蒂伦:在过去几年里，我们的中心和我们的合作伙伴一直在发展分析流感的能力，为下一次疫情的爆发做准备。我们已经注意到可能导致大流行的不同病原体，我们可以迅速调整我们的所有资源。
图片说明:APL生物学家Tom Mehoke在约翰霍普金斯医院的分子诊断实验室回顾了导致covid19的SARS-CoV-2病毒的DNA测序分析。
图片来源:约翰霍普金斯大学APL / Ed Whitman
Mehoke:我们不想在一年后写关于这个的论文，说:“这就是病毒传播的方式。”我们想把数据送到那些现在就能用它做点什么的人手里。我们正努力使它尽可能的快速和自动化，从擦拭某人的鼻子到获得基因组序列。
你如何获得遗传物质，然后运行基因组序列?
Mehoke:首先，有人在医院里拭子病人的鼻子，我们从样本中提取基因组材料。我们在一个比手机还小的掌上DNA测序仪上做这项工作，它通过USB连接到笔记本电脑。
蒂伦:我们在笔记本电脑上使用数据分析软件对基因组进行排序，然后将排序结果直接上传到国际数据库。病毒基因组学社区的人们可以访问这些数据库，这样世界各地的科学家就可以访问尽可能多的数据。
各国科学家之间的基因组测序合作是如何运作的?
蒂伦:有大量的国际合作。我们正在与NIH的Fogarty国际中心合作，与低收入和中等收入国家的研究人员合作，在这些环境中开展这类工作。在疫情爆发期间，低收入和中等收入国家通常是“数据黑点”。现在有了这些新技术，低收入和中等收入国家只需一台笔记本电脑和一台手持测序仪就可以很容易地建立起测序能力，而不需要大型研究实验室。我们目前正在努力使我们的国际合作伙伴与我们在约翰霍普金斯大学的能力相同。
Mehoke:我们也与国际艺术网络紧密合作。他们的理念是，科学家应该尽可能多地共享数据，并迅速获取信息。我们非常支持这种理念。我们在霍普金斯大学内外进行交流，尽可能多地分享知识。
发表在《健康，科学+技术，声音+意见》上
标记基因组学，q+a，冠状病毒
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://hub.jhu.edu/2020/04/02/sequencing-genome-sars-cov-2/