Många infektionssjukdomar modelleras av modellen mottaglig-infektiös-återhämtad. I denna modell, när en mottaglig individ (någon som inte har sjukdomen) träffar en smittsam individ (någon som har sjukdomen och kan sprida den), den mottagliga kan bli smittsam. Efter en tid kan de smittsamma återhämta sig (någon som inte har sjukdomen och inte kan få den). Denna modell måste modifieras så att infektionssteget (när känsligt blir smittsamt) beskriver ackumuleringen av viruspartiklar tills individen har ett komplett virusgenom. Kredit:Tokyo Tech
Varken levande eller icke-levande, virus är i allmänhet konstiga. Bland virus, multipartite virus är bland de mest säregna - deras genom är inte packat i många partiklar snarare än en. Flerpartsvirus infekterar främst växter snarare än djur. En färsk artikel av forskare från Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) använder matematiska och beräkningsmodeller för att förklara denna observation.
Flerdelade virusgenom delas upp i olika viruspartiklar som, i princip, föröka sig självständigt. Att slutföra replikationscykeln kräver hela genomet, så att en ihållande infektion hos en värd kräver samtidig närvaro av alla typer av partiklar (se fig. 1). Ursprunget till flerdelade virus är ett evolutionärt pussel. Förutom deras kostsamma livsstil, det mest märkliga med dem är att nästan alla kända multipartita virus infekterar antingen växter eller svampar - väldigt få virusarter infekterar djur.
Än så länge, den mesta teoretiska forskningen har fokuserat på att förklara livsdugligheten hos ett genom som är uppdelat i flera partiklar. Mekanismerna som ger flerpartsvirus en fördel som kompenserar för deras säregna och kostsamma livsstil har inte förklarats. Detta papper, publicerad i Fysiska granskningsbrev , ger en teoretisk förklaring till varför flerpartsvirus primärt infekterar växter.
I studien, Petter Holme från World Research Hub Initiative, Tokyo Tech och kollegor från Kina och USA har formulerat en minimal nätverksepidemiologisk modell. De använde matematiska modeller och datorsimuleringar för att visa att virus med flera partier koloniserar strukturerade populationer (som representerar interaktionsmönstren mellan växter) med mindre resistens jämfört med en välblandad population (som representerar interaktionsmönstren mellan djur). Detta är alltså en förklaring till varför flerpartsvirus infekterar växter snarare än djur.
Forskarna från Tokyo Tech fortsätter att undersöka epidemiologin hos olika typer av infektionssjukdomar med teoretiska metoder. Just nu, de är intresserade av vanligare scenarier för sjukdomsspridning som hur influensa sprider sig i städer och hur det skulle kunna mildras.
