Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

First big influenza genome study reveals flu evolution

06.10.2005

Anzeige


Which flu did you get? TIGR scientists survey five New York flu seasons

On the eve of the 2005-06 flu season, scientists at The Institute for Genomic Research (TIGR) have captured influenza evolution in action. In a study published in this week’s journal Nature, the researchers report the first large-scale project to sequence the influenza virus. The study offers a unique snapshot of the rapidly evolving flu virus in a human population--and a new strategy for surveillance.


In the study, TIGR scientists and their colleagues sequenced 209 complete genomes of the human influenza A virus. The genomes represent virus samples, or isolates, taken from patients who visited county clinics across New York over the past five flu seasons, from 1999-2004. Almost all the influenza genomes represent the H3N2 strain, which predominated during these flu seasons. Comparing these genomes, the researchers tracked the changing virus as it moved across the region.

"This study demonstrates that genomics can help us better track the flu virus and develop more effective vaccines," remarks first author Elodie Ghedin, who heads TIGR’s viral genomics lab. "This is perhaps the most detailed snapshot scientists have gotten of flu’s movement through communities."

Across New York State, the researchers documented at least three distinct subpopulations (variants) of the H3N2 influenza virus over the five-year study period. In some of the flu seasons studied, these variants circulated simultaneously. That means New Yorkers weren’t all catching the same flu, but rather slightly different versions of the virus. Even within this relatively small geographic region, Ghedin says, the dynamic influenza virus showed striking diversity, with variants frequently swapping genetic material.

In fact, the researchers report, one such event explains why the 2003-04 flu vaccine offered less protection than usual.

Every flu season, a global network of scientists attempts to identify several predominant flu strains and factor them into the next season’s flu vaccine. Predictions are tricky, however, because influenza is constantly changing. In the 2002-03 flu season, the Nature study reports, a minor H3N2 variant reassorted, or genetically mixed, with the dominant strain. This reassortment yielded a new strain late in the season. The new strain quickly won out, becoming the dominant virus in the 2003-04 flu season. Because scientists had not factored this latecomer strain into the ’03-04 vaccine, however, the vaccine was less effective.

Genomics turns a new spotlight on influenza evolution. By deciphering the genomes of different influenza strains, researchers can pinpoint mutations that allow particular strains to become more virulent, adapt to infect new species, or evade immune response.

Moreover, TIGR’s high-throughput influenza genome sequencing pipeline offers a pivotal strategy for crafting emerging vaccines that work. "Right in the middle of flu season, we could determine which influenza strains are present in the population, which ones are dominant, and how well a given vaccine works," Ghedin notes. She adds that all sequences described in the current study have been deposited in public databases, such as GenBank, which allows immediate access to the scientific community.

The new study represents the initial results from the Influenza Genome Sequencing Project, launched in 2004 by the National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), part of the National Institutes of Health. As part of this ongoing project, TIGR will sequence thousands of human flu isolates, as well as avian, equine, and swine flu isolates, to recognize influenza’s patterns of genetic change. To do so, TIGR has built an innovative viral genomics lab, which is ramping up to sequence 100 influenza genomes weekly.

Influenza poses a major public health problem. In an ordinary year, the flu kills up to a half million people worldwide. In the U.S., a typical flu season brings 36,000 deaths and 114,000 hospitalizations. Over the past century, three pandemics--in 1918, 1957, and 1968--caused millions of deaths. Today, scientists worry that virulent influenza strains in other species, such as the H5N1 bird flu strain found in poultry and migratory birds in Asia and Russia, will jump the species barrier into humans and trigger a new pandemic.

Although researchers first isolated the influenza virus in 1933, they still don’t fully understand how the virus evolves. Influenza is an RNA virus that contains eight separate RNA segments encoding genes for at least 11 proteins. This structure explains why the influenza virus constantly reassorts genetically. When two different influenza strains infect the same cell, their separate RNA segments can easily swap material, resulting in entirely new strains.

Type A influenzas (one of three major types, or genera) cause widespread flu among humans. Researchers classify type A influenzas according to structural variations in two surface proteins: hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA). Like changing coats, the influenza virus changes the shape of these HA or NA proteins when it accumulates minor mutations or reassorts more dramatically. The human immune system no longer recognizes the virus, and infection begins anew.

Steven Salzberg, senior author of the Nature paper, says the new work illustrates this chain of molecular events. "The study demonstrates that these influenza subpopulations, or variant strains, represent a pool of genetic resources that the influenza virus can draw upon," says Salzberg, a researcher at TIGR and also director of the University of Maryland’s Center for Bioinformatics and Computational Biology. "Pockets of distinct flu strains spread locally, with flu evolving in different directions. Then, when one strain mingles with another, a new, dominant strain can emerge."

Kathryn Brown | Quelle: EurekAlert!
Weitere Informationen: www.tigr.org/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sharp images from the living mouse brain
07.02.2012 | Max Planck Institute for Biophysical Chemistry, Göttingen

nachricht Chemists Develop More Efficient Protein Labeling
07.02.2012 | North Carolina State University

Alle Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bronze-Matrjoschka: hocheffiziente Katalysatoren und Nanoröhrchen mit ungewöhnlicher Symmetrie


Eine Puppe in der Puppe und noch eine drumherum – so erklärt Thomas Fässler seine Moleküle: Er packt ein Atom in einem Käfig in noch ein weiteres Atomgerüst.

Mit ihrer großen Oberfläche könnten solche Strukturen als hocheffiziente Katalysatoren dienen. Wie bei dem russischen Holzspielzeug sitzt ganz innen drin ein einzelnes kleines Zinnatom, eingepackt in eine Hülle aus zwölf Kupferatomen, und diese ist nochmals umgeben von weiteren 20 Zinnatomen.

In der Arbeitsgruppe von Professor Fässler am Institut für Anorganische ...

Im Focus: Notunterkünfte für Katastrophengebiete


Eine Notunterkunft muss schnell verfügbar, kostengünstig, leicht zu transportieren und unkompliziert im Aufbau sein.

In der Katastrophenhilfe ist daher das Zelt die erste Wahl. Doch oft wird aus dem Provisorium ein Dauerzustand, der sich über Jahre erstrecken kann. Ziel des Projektes Architekturstudierender am KIT: ein Ansatz, der die Lebensbedingungen in solchen Zeltlagern verbessert. Mit der sechseckigen Konstruktion „x-tent.me“ entwickelten sie eine Übergangsform zwischen temporärer ...

Im Focus: Was Larven hungrig macht


Viele Insektenlarven fressen Pflanzen und richten so in der Landwirtschaft Schaden an. Wie wird das Fressverhalten der Larven gesteuert, welche Hormone sind daran beteiligt? Das untersuchen Wissenschaftler vom Biozentrum der Universität Würzburg. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert ihr Projekt.

Ob ein Mensch Hunger spürt oder sich satt fühlt, wird durch ein komplexes Signalnetzwerk in seinem Organismus bestimmt. Daran beteiligt sind Nervensystem, Magen-Darm-Trakt, Bauchspeicheldrüse und Fettzellen, wobei diese Akteure über so genannte Neuropeptide wie Orexin und über Peptidhormone wie Insulin oder Leptin miteinander kommunizieren. Peptide von diesem Typus spielen im ...

Im Focus: Getriebelose 6-Megawatt-Windturbine am Markt


Siemens hat eine getriebelose Windenergieanlage mit sechs Megawatt (MW) Leistung für den Offshore-Einsatz auf den Markt gebracht.

Windturbinen ohne Getriebe zeichnen sich durch ein robustes Design und ein geringes Gesamtgewicht aus. Diese Kombination senkt Infrastruktur-, Installations- und Wartungskosten und steigert die Energieausbeute und damit die Rentabilität über die gesamte Lebensdauer der Anlage. Die Rotorblätter der SWT-6.0-Windturbine sind mit 75 Meter Länge die größten für 6-MW-Anlagen.

Sie basieren auf ...

Im Focus: Ultrahochspannung: Schalter für 1,2 Megavolt


Siemens hat den weltweit ersten Leistungsschalter entwickelt, der bei Spannungen von 1,2 Millionen Volt arbeitet.

Solche Ultrahochspannungen erhöhen die Übertragungskapazität von Stromleitungen und bieten so die Möglichkeit, auf relativ wenigen Trassen große Mengen elektrischer Energie zu transportieren.

Leistungsschalter werden in Umspannwerken eingesetzt, um einzelne Stromleitungen zu- oder abzuschalten. Der neue Schalter ist für eine Testinstallation im indischen Bina bestimmt. Indien setzt auf die Ultrahochspannungs-Technik, um seine ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Mit Hitze Daten speichern

07.02.2012 | Physik Astronomie

Sharp images from the living mouse brain

07.02.2012 | Biowissenschaften Chemie

Wir sind Übermorgenmacher

07.02.2012 | Architektur Bauwesen

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

Zuverlässig und sicher fahren mit alternativen Antrieben

07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

II. HHL-Energiekonferenz zu “Smart Cities“

07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

GI-VDE-Forum zum Thema IT-Sicherheit auf der CeBIT am 9. März 2012 ab 11:00 Uhr

07.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp