РЕТРОСПЕКТИВНЕ МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ СВІТОВОГО МОНІТОРИНГУ ДИНАМІКИ ЛІНІЙ BETACORONAVIRUS PANDEMICUM ЯК ІНСТРУМЕНТ НАГЛЯДУ ЗА НОВІТНІМИ МЕДИЧНИМИ ЗАГРОЗАМИ
DOI:
https://doi.org/10.18524/2307-4663.2025.3(65).345238Ключові слова:
COVID-19, Betacoronavirus pandemicum, лінії, дизайн-модель, секвенування, різноманіття, моніторингАнотація
Мета. Оцінити параметри профілів ліній SARS-CoV-2 (Betacoronavirus pandemicum) та встановити залежності між обсягами секвенування, часовими характеристиками моніторингу та різноманіттям ліній. Методи. Проаналізовано дані 11,33 млн. сіквенсів та 2703 ліній B. pandemicum із 176 країн за номенклатурою Pango. Визначали індекси концентрованості (HHI), різноманіття (H, HMM), рівномірності (J), тривалість спостереження (D) та інтенсивність секвенування (I). Застосовані методи кореляційного і регресійного аналізу із використанням відповідних бібліотек python. Результати. Виявлено сильні зв’язки між тривалістю та інтенсивністю моніторингу й числом ідентифікованих ліній. Визначені порогові значення для досягнення охоплення 90%, 95% і 99% різноманіття становили відповідно ~239, 321 і 411 сіквенсів. Після ~400–500 сіквенсів спостерігалося зниження ефективності, що відображало мінімальний приріст нових ліній. Маржинальна віддача секвенування знижувалася до <1 нової лінії на 1000 додаткових сіквенсів. Висновки. Часові параметри та інтенсивність секвенування визначають ефективність генетичного нагляду, тоді як рівномірність профілю залежить переважно від дизайну відбору зразків. Запропонована модель дозволяє встановлювати пороги секвенування та оптимізувати моніторинг.
Посилання
Brainard J, Jones N, Harrison F, et al. Super-spreaders of novel coronaviruses that cause SARS, MERS and COVID-19: a systematic review. Ann Epidemiol. 2023;82:66–76. https://doi.org/10.1016/j.annepidem.2023.03.009
Colquhoun R, Jackson B, O’Toole A, et al. SCORPIO: a utility for defining and classifying mutation constellations of virus genomes. Bioinformatics. 2023;39(10):1–4. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btad575
Du S, Tong X, Lai A, et al. Highly host-linked viromes in the built environment possess habitat-dependent diversity and functions for potential virus-host coevolution. Nat Commun. 2023;14(2676):1–16. https://doi.org/10.1038/s41467-023-38400-0
Herrera A, Riera R, Rodríguez R. Alpha species diversity measured by Shannon’s H-index: some misunderstandings and underexplored traits, and its key role in exploring the trophodynamic stability of dynamic multiscapes. Ecol Indic. 2023;156:111118. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2023.111118
Kvalseth T. Measurement of market (industry) concentration based on value validity. PLoS One. 2022;17(7):e0264613. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0264613
Li Q, Shah T, Wang B, et al. Cross-species transmission, evolution and zoonotic potential of coronaviruses. Front Cell Infect Microbiol. 2023;13:1081370. https://doi.org/10.3389/fcimb.2022.1081370
Liu D, Chen C, Chen D, et al. Mouse models susceptible to HCoV-229E and HCoV-NL63 and cross protection from challenge with SARS-CoV-2. Proc Natl Acad Sci USA. 2023;120(4):e2202820120. https://doi.org/10.1073/pnas.2202820120
Lopez-Cortes G, Palacios-Perez M, Hernandez-Aguilar M. Human coronavirus cell receptors provide challenging therapeutic targets. Vaccines. 2023;11(1):1–23. https://doi.org/10.3390/vaccines11010174
O’Toole A, Pybus O, Abram M, et al. Pango lineage designation and assignment using SARS-CoV-2 spike gene nucleotide sequences. BMC Genomics. 2022;23:121. https://doi.org/10.1186/s12864-022-08358-2
O’Toole A, Scher E, Underwood A, et al. Assignment of epidemiological lineages in an emerging pandemic using the pangolin tool. Virus Evol. 2021;7(2):veab064. https://doi.org/10.1093/ve/veab064
Rambaut A, Holmes E, O’Toole A, et al. A dynamic nomenclature proposal for SARS-CoV-2 lineages to assist genomic epidemiology. Nat Microbiol. 2020;5:1403–1407. https://doi.org/10.1038/s41564-020-0770-5
Roswell M, Dushoff J, Winfree R. A conceptual guide to measuring species diversity. Oikos. 2021;130(3):321–487. https://doi.org/10.1111/oik.07202
Spiegel Y. The Herfindahl-Hirschman Index and the distribution of social surplus. J Ind Econ. 2021;69(3):561–594. https://doi.org/10.1111/joie.12253
Zumla A, Peiris M, Memish Z, et al. Anticipating a MERS-like coronavirus as a potential pandemic threat. Lancet. 2024;403:1729–1731. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(24)00641-X
##submission.downloads##
##submission.additionalFiles##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 К. С. Онищенко, О. Ю. Зінченко, Б. С. Жуков
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор передає журналу (університету) на безоплатній основі невиключні права на використання статті (на весь строк дії авторського права починаючи з моменту публікації, розміщення статті на веб-сторінці журналу, в репозитарії відкритого доступу) без одержання прибутку; на відтворення статті чи її частин в електронній формі (включаючи цифрову); виготовлення ії електронних копій для постійного архівного зберігання; виготовлення електронних копій статті для некомерційного розповсюдження; внесення статті до бази даних репозитарію; надання електронних копій статті в доступі мережі інтернет.
Автор гарантує, що у статті не використовувалися статті або авторські права, які належать третім особам; гарантує, що на момент розміщення статті на веб-сторінці, в репозитарії ОНУ лише йому належать виключні майнові права на статтю, що розміщується; майнові права на статтю ні повністю, ні в частині нікому не передано (не відчуджено), майнові права на статтю ні повністю, ні в частині не є предметом застави, судового спору або претензій з боку третіх осіб.
Автор зберігає за собою право використовувати самостійно чи передавати права на використання статті третім особам.
Автор надає журналу право на використання статті такими способами:
переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати її за погодженням з автором; перекладати статтю у випадку, коли стаття викладена мовою іншою, ніж мова, якою передбачена публікація у виданні. Якщо журнал виявить бажання використовувати статтю іншими способами: перекладати, розміщувати повністю або частково у мережі інтернет, публікувати статтю в інших, в тому числі іноземних виданнях, включати статтю як складову частину до інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, умови оформлюються додатковою угодою.
Автор підтверджує, що він є автором (співавтором) цієї статті; авторські права на дану статтю не передані іншому видавцю; дана стаття не була раніше опублікована у будь-якому іншому виданні до публікації її журналом.
Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.
