作者金·科拉维托·马克西奇，康涅狄格州大学 信用:Pixabay/CC0公共域 禽流感既影响家禽产业，也影响公共卫生，因为它可以跨物种传播，并感染牲畜、宠物、海洋哺乳动物和人类
农业、健康和自然资源学院病理生物学系的助理教授李东勋在过去的13年里一直在研究这种病毒，他利用基因组测序和比较系统发育分析来研究进化变化，这些变化突出了野生鸟类在这些病毒传播中的作用
“候鸟在禽流感病毒的地理传播中扮演着重要角色，”李说
「迁徙的野鸟，特别是鹅形目的野鸟(例如鸭、鹅和天鹅)，一直被公认为禽流感病毒的天然宿主和宿主
李说，作为长途季节性迁徙者，这些鸟是人工智能的完美宿主
这些病毒已经在一百多种鸟类中被分离出来，人工智能在全球自由生活的水禽种群中广泛分布
他继续说，“这些鸟会遇到来自其他飞行路线的候鸟，并在迁徙过程中在中途停留地大量聚集，这可能会促进感染，因为病毒可以更快地在高密度个体之间传播
这解释了为什么这种病毒能如此快速地传播到很远的地方
" H5Nx高致病性禽流感(HPAI)病毒于1996年在中国广东出现，此后在80多个国家造成家禽暴发、野鸟感染以及经常致命的人类临床病例
HPAI病毒于2014年在北美出现，在2015年6月被根除之前，影响了美国5000多万只家禽，美国政府为此付出了8.5亿美元，估计家禽业也要付出7亿到10亿美元
李解释说，“为了更好地理解这次爆发的出现和传播历史，我们通过使用病毒基因组序列和来自爆发调查的数据进行比较基因组研究，调查了与这种病毒传播相关的潜在生态和流行病学过程
李说，数据显示，HPAI病毒是通过迁徙水禽的洲际流动经由阿拉斯加传入北美的，并在几次溢出事件将病毒传播到家禽养殖场之前，在太平洋航道上的野生鸟类中传播
随后，2015年春天，多个病毒传入中西部各州
这种病毒一旦在中西部的家禽养殖场出现，就会在邻近各州的火鸡和鸡场之间迅速传播
这是美国规模最大、代价最大的禽流感疫情，经济损失达30亿美元
30亿
为了进一步了解和追踪这些全球病毒传播，李博士与孟加拉国、柬埔寨、加拿大、多米尼加共和国、伊朗、约旦、韩国、老挝、墨西哥、蒙古、巴基斯坦、俄罗斯、台湾、英国和突尼斯的大学和政府研究人员进行了多次国际合作
这些研究得到了美国农业部、康康大学和韩国大学工业公司基金会的支持
在他的研究中，李使用基因组测序和计算生物学工具的跨学科组合来快速识别未知或意外的病原体，使他的团队能够识别疾病爆发的来源并跟踪疾病传播的模式
“分子生物学和生物信息学的最新进展允许对病原体进行完整的基因组测序，这可以提供准确的遗传信息，从而更好地理解传染病的流行病学景观，改变实验室诊断和进一步表征病原体的方式，”李说
“使用传统微生物学和流行病学，这些信息中的大部分要么仍然未知，要么需要很长时间才能揭示
" 在一个新项目中，李正在致力于为新出现的病原体开发快速、低成本、自动化的全基因组测序
这项技术将提供类似病毒的信息、传播模式和对新宿主的适应性，包括动物对人类的传播，并提供疾病诊断、预防和控制的策略
他说，高通量基因组测序正在推动传染病研究的许多领域取得巨大进展
虽然基因组测序可以用来回答许多关于新出现的传染病的问题，但李说，工作流程和结果解释的复杂性、DNA文库制备和全基因组测序仪器的高成本以及数据处理、传输、存储和分析所需的计算能力，一直是构建负担得起的测序环境的障碍
“为了在临床或诊断实验室中的实际应用，”李说，“我的实验室正在使用台式液体处理机器人、小规模基因组测序平台和笔记本电脑进行自动化病原体测序
“我们的目标是为小型实验室开发一种更容易使用、成本更低的方法，以便及时生产新出现的传染病的准确和完整的基因组序列
该过程将提供病原体鉴定、毒力信息、耐药性分析和流行病学数据
除了在禽流感病毒方面的工作，李还开始与康涅狄格兽医诊断实验室合作研究野生动物和活畜的当地传染病，包括狂犬病、莱姆病和沙门氏菌
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