流感是一种病毒性传染病，每年折磨数百万人，造成数千人死亡;当它以大流行的形式出现时，有时会严重得多。1918年的西班牙流感可能是有史以来最严重的流行病，全球死亡人数超过2000万，死亡人数超过了第一次世界大战的四年或欧洲鼠疫;2009年的猪流感是一种较温和的大流行，造成28万人死亡。禽流感在禽类中更为普遍:H5N1禽流感导致数百万只禽类被扑杀以控制疫情，现在一种H5N2禽流感正在美国家禽养殖场造成严重破坏。

图1所示。流感H1N1亚型的A/Washington/05/2013(H1N1)血凝素(HA，蓝色)和神经氨酸酶(NA，红色)的二维图形表示。这两个基因的表现形式之间的分离是这种亚型的特征，并且在亚型的各种菌株中保持合理的恒定。

流感病毒通过接触或空气传播，其基因突变迅速，经常产生新的菌株和品种，绕过免疫系统，引起反复感染。基因突变通常会改变病毒颗粒的两种表面蛋白，血凝素和神经氨酸酶，病毒颗粒的形状几乎是球形的，里面含有遗传物质。血凝素启动病毒进入宿主细胞进行增殖，神经氨酸酶促进新形成的后代病毒的释放，攻击更多的细胞。迄今为止，已鉴定出18个血凝素品种或亚型和9个神经氨酸酶品种/亚型，科学家将其标记为H1, H2，…，N1, N2，…等。由于这两种蛋白是成功感染的关键，因此流感品种被标记为两种亚型:H1N1、H5N1、H7N9等。然而，并不是所有的组合都发生在野外;只有少数亚型似乎占主导地位，如H1N1、H5N1、H3N2和其他一些亚型。其根本原因尚不清楚，但实验表明，在实验室中人为结合不同亚型会产生感染性较弱或致病性较低的流感毒株。此外，计算机模拟显示，其中一个基因的突变变化似乎会影响另一个基因的突变变化，因此这两个基因之间存在某种相互依赖关系。

这些观察结果使我们假设血凝素和神经氨酸酶基因之间存在偶联，这将为可行的亚型组合保守，确保一个基因序列的变化必然导致另一个基因的协调变化。为了计算这种耦合，我们考虑了两个基因的二维图形表示(图1)，其中序列的成分按顺序绘制，每次在指定的方向上采取一步。观察到的基因之间的相互依赖意味着这两个序列应该在它们之间的距离保持保守的情况下大致串联移动。距离可以通过相当简单的数学计算出来，并且可以表示耦合。从对众多流感亚型的调查中，我们发现这种耦合对每种亚型都是相当保守的，如果一种或另一种亚型被外来亚型取代，这种耦合确实会发生明显变化。

然后，这允许我们考虑传染性流感品种，并考虑可能的亚型组合，可以保留可接受的耦合，从而创造新的可行的流感品种。目前在美国流行的H5N2流感引起了人们对病毒是否会变异成新的高致病性变种的担忧。鉴于H5N2中的H5已被确定为起源于亚洲，即早期高致病性H5N1禽流感的发源地，我们考虑了H5与所有亚型神经氨酸酶的可能组合。我们发现，H5N4、H5N6和H5N9三种组合产生的耦合强度接近于H5N2，根据我们的假设，这意味着这些新的流感品种可能与H5N2一样具有潜在的致病性。这种预测可以帮助监测机构将注意力集中在可能出现的少数几种可能的致病形式上，以便采取早期预防行动。

Ashesh Nandy和Subhas C Basak

出版

美国最近H5N2流行性流感可能重组的预后:对计算机辅助监测以及药物/疫苗设计的影响
南迪A，巴萨克SC。
当前计算机辅助药物设计。2015

离线阅读:

相关文章:

	可归因于流感的死亡率证据和…最近几年，在2019冠状病毒病大流行之前，流感导致的死亡率令人印象深刻，尤其是65岁以上的老年人。不同国家、季节和年份之间的差异很大……
	什么是真正医学上和经济上的治疗…目前，直接作用药物(DAA)治疗具有较高的疗效和安全性，是世界范围内消除丙型肝炎病毒(HCV)的主要策略。一些DAA疗法对hcv感染也有效。
	内心的平静与信仰:精神健康对……的影响焦虑被认为是最常见的精神障碍。焦虑症状(AS)通常与几种身体和精神疾病有关。先前的调查表明，AS的发病率非常高……
	大气和遗传参数影响鼻病毒…鼻病毒是一组非常小而常见的多种病毒，在一年中反复感染人类。对大多数人来说，感染通常会导致轻微的普通…
	紊乱的高速公路清除了肺部的粘液我们的呼吸系统不断暴露于潜在的有害颗粒，如灰尘、真菌、细菌和病毒。事实上，甚至在COVID-19大流行之前，呼吸系统疾病就已经是…
	AMPK和PKA通路在鸡精子中的作用精子的功能包括精细和高能量消耗的过程，如运动和顶体反应的能力，即精子头部细胞质膜和底层细胞质膜的融合。