【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术公开了用于检测导致covid-19的sars-cov-2病毒的变体以及感染所述变体的任何毒株的个体的地理位置的方法和系统。
技术介绍
1、sars-cov-2是冠状病毒科β冠状病毒属的有包膜、单链rna病毒。所有冠状病毒在其基因组的组织和表达中具有相似性，其中编码16个非结构性蛋白和4个结构性蛋白：刺突(s)、包膜(e)、膜(m)和核衣壳(n)。这一族的病毒属于人畜共患起源。所述病毒所导致的疾病具有从轻微的普通感冒到更加严重的症状，比如严重急性呼吸综合症(sars)、中东呼吸综合征(mers)和2019冠状病毒病(covid-19)。已知会感染人类的其他冠状病毒包括229e、nl63、oc43和hku1。后者普遍存在并且感染通常导致普通感冒或类似流感的症状。
2、在2020年初，已经在世界范围内检测到2019-ncov的其他病例，从而表明持续的人际传播。迄今为止，sars-cov-2的临床表现已经包括从轻微的自限性上呼吸道感染到导致重大发病率和死亡率的更加严重的下呼吸道疾病。随着sars-cov-2的流行加速，针对病毒基因组序列的多样性以及这些变体可以如何影响感染的传播力、感染的严重性或者对于自然或疫苗引发免疫的病毒逃逸已经有了更敏锐的关注。
3、病毒通过变异不断地改变。在美国和全球范围内已经记录在案导致covid-19的病毒的多种变体。一些变体可能出现并且消失；其他变体可能持续存在并且表现出更高的传染性或者症状的严重性。举例来说，截至2021年6月，在美国有六种值得注意的变体。(1)b.1.1
4、因此，需要识别和跟踪新的变体。还需要跟踪被感染个体的地理位置，以帮助公共健康机构对流行病做出响应。
技术实现思路
1、本专利技术公开了用于识别和跟踪可能导致covid-19的sars-cov-2的变体的方法和系统。所述方法和系统可以通过多种方式具体实现。
2、在某些实施例中，所述方法可以包括一种用于识别和/或跟踪sars-cov-2的变体的方法，包括以下步骤：(a)将来自对象的样本识别为对于sars-cov-2核酸和/或sars-cov-2的抗体呈阳性；(b)从样本生成特定于样本的sars-cov-2核酸；(c)对所述特定于样本的sars-cov-2核酸实施核酸测序；以及(d)确定核酸序列是否包括sars-cov-2变体序列。
3、在某个实施例中，测序覆盖病毒基因组的大部分。因此，在其中通过rt-pcr扩增样本sars-cov-2基因组的某些实施例中，使用结合在沿着病毒基因组的分隔开的间隔处的平铺引物(tiled primer)进一步扩增所得到的cdna。在某些实施例中，所述平铺引物被分隔开，从而使得邻近的引物彼此分开600bp。通过这种方式，不管是否存在新的变体，sars-cov-2基因组都以高效的方式被扩增。举例来说，在某些实施例中，核酸测序包括对整个病毒基因组的至少80％、或者可选地是至少85％、或者可选地是至少90％、或者可选地是至少95％进行测序。
4、可以用标识序列的分子条形码对扩增后的核酸分子进行标记。举例来说，在某些实施例中，所述平铺引物是还包括用于添加条形码序列的接头(adaptor)和/或用于核酸测序的通用引物位点(site)的引物。
5、本专利技术还公开了用于实施所公开的方法步骤中的任何步骤的系统以及有形地具体实现在非瞬时性机器可读存储介质中的计算机程序产品，包括被配置为运行所述系统的任何站和/或组件并且/或者实施任何所公开的实施例的方法的(多个)步骤的指令。
6、本专利技术还公开了包括一个或多个数据处理器和包含指令的非瞬时性计算机可读存储介质的系统，当所述指令在所述一个或多个数据处理器上执行时，使得所述一个或多个数据处理器实施本文中所公开的一种或多种方法的一部分或全部，以及有形地具体实现在非瞬时性机器可读存储介质中的计算机程序产品，包括被配置为使得一个或多个数据处理器实施本文中所公开的一种或多种方法的一部分或全部的指令。
7、本文中所描述的测序对于识别变体是有利的。可以使用多种核酸测序协议。在某些实施例中，核酸测序包括rt-pcr。举例来说，在某些实施例中，使用测序协议和/或装置。
8、在另外的实施例中，公开了用于识别感染某种变体的个体的地理位置的方法和系统。举例来说，在某些实施例中，条形码关联到个体的邮政编码或其他地理标识符。此外，本公开内容提供了用以跟踪被感染个体的人群和/或一般人群中的变体流行情况的方法和/或系统。在任一种情况下，地理地区可以包括人群。在另一个实施例中，本公开内容提供了用以将特定变体与传染性(病毒传播)和疾病严重性进行相关的方法和系统。
9、在分析中可以将通过本公开内容的方法或系统所生成的数据与来自其他来源的相似类型的其他数据和/或不同类型的其他数据进行组合。在某些实施例中，可以将数据储存在储存库中以供分析和/或与其他数据组合。在某些实施例中，所述储存库是cdc数据库。或者可以结合其他政府或大学或私有数据库。
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1.一种用于识别和/或跟踪SARS-CoV-2的变体的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，随后使用结合在沿着病毒基因组的分隔开的间隔处的平铺引物进一步扩增SARS-CoV-2cDNA。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述平铺引物被分隔开，从而使得邻近的引物彼此分开近似600bp。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中，生成特定于样本的SARS-CoV-2核酸还包括将样本SARS-CoV-2cDNA的一条链杂交到包括一对SARS-CoV-2探针的单链探针DNA模板，其中第一探针位于探针DNA模板的3’末端以充当正向引物，第二探针位于探针DNA模板的5’末端以充当反向引物。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述单链探针DNA模板还包括邻近探针序列定位的通用测序引物。
6.根据权利要求4-5中的任一项所述的方法，其中，所述单链探针DNA模板还包括用于添加条形码序列的接头序列，所述条形码序列被用来将SARS-CoV-2样本特定核酸相关到样本编号。
7.根据权利要求6所述的方法，其中
8.根据权利要求4-7中的任一项所述的方法，还包括填充两个探针之间的序列，以在两个探针序列之间生成包括特定于样本SARS-CoV-2cDNA的序列的环形单链探针DNA模板。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的方法，其中，核酸测序包括对整个病毒基因组的至少90％进行测序。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的方法，其中，针对每一个样本计算跨越整个SARS-CoV-2基因组的29个重叠的1.2kb区段中的碱基的中值覆盖。
11.根据权利要求1-10中的任一项所述的方法，还包括如果检测到变体则将步骤(d)的结果上传到储存库中以供进一步分类。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述储存库是CDC数据库。
13.根据权利要求1-12中的任一项所述的方法，还包括识别对象的地理位置。
14.根据权利要求1-13中的任一项所述的方法，其中，确定核酸序列是否包括SARS-CoV-2变体序列包括将样本SARS-CoV-2序列对准到SARS-CoV-2参考基因组，以生成特定于样本的组装和共有序列。
15.根据权利要求1-14中的任一项所述的方法，其中，步骤(d)还包括针对样本评估谱系。
16.根据权利要求1-15中的任一项所述的方法，其中，针对步骤(d)的纳入标准包括：>90％基因组覆盖，中值覆盖的均值>10个CCS读段；以及针对样本的谱系确定。
17.根据权利要求11所述的方法，还包括在确定核酸序列是否包括SARS-CoV-2变体序列的步骤之前，确定是否对储存库做出了更新。
18.根据权利要求1-18中的任一项所述的方法，其中，至少其中一些步骤由以下控制：
19.一种系统，包括：
20.一种有形地具体实现在非瞬时性机器可读存储介质中的计算机程序产品，包括被配置为使得一个或多个数据处理器实施包括以下操作的处理的指令：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于识别和/或跟踪sars-cov-2的变体的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，随后使用结合在沿着病毒基因组的分隔开的间隔处的平铺引物进一步扩增sars-cov-2cdna。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述平铺引物被分隔开，从而使得邻近的引物彼此分开近似600bp。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中，生成特定于样本的sars-cov-2核酸还包括将样本sars-cov-2cdna的一条链杂交到包括一对sars-cov-2探针的单链探针dna模板，其中第一探针位于探针dna模板的3’末端以充当正向引物，第二探针位于探针dna模板的5’末端以充当反向引物。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述单链探针dna模板还包括邻近探针序列定位的通用测序引物。
6.根据权利要求4-5中的任一项所述的方法，其中，所述单链探针dna模板还包括用于添加条形码序列的接头序列，所述条形码序列被用来将sars-cov-2样本特定核酸相关到样本编号。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述条形码关联到针对样本的邮政编码或其他地理标识符。
8.根据权利要求4-7中的任一项所述的方法，还包括填充两个探针之间的序列，以在两个探针序列之间生成包括特定于样本sars-cov-2cdna的序列的环形单链探针dna模板。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的方法，其中，核酸测序包括对整个病毒基因组的至少90％进行测序。
10.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·威廉姆斯，B·克鲁格，B·M·诺威尔，S·帕克，L·K·艾耶，H·N·布罗楚，
申请(专利权)人：美国控股实验室公司，
类型：发明
国别省市：
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