The game-changing impact of genome sequencing – and 的 主要研究 哈伯德基因组研究中心 – on humans, 动物与环境

星期五,2024年1月12日
  • 照片中,两名男子正看着屏幕上显示的表示基因组序列的粉色线条.

    Research project engineering Joseph Sevigny (left) and graduate student Lawrence Gordon examine a reconstruction of 刚地弓形虫 菌株.

  • A photo of two men working on a sequencing machine toge的r at 的 哈伯德基因组研究中心.

    Research scientists Stephen Simpson (front) and Adane Nigatu use a sequencing machine at 的 哈伯德基因组研究中心.

  •  A photo of two men storing genetic samples in a cooler at 的 哈伯德基因组研究中心 at 主要研究.

    研究科学家斯蒂芬·辛普森(前)和哈伯德基因组研究中心主任W. 凯利•托马斯储存测序样本.

The increasingly popular “One 健康” model represents a holistic approach to sustaining and supporting health. 它突出了人与人之间的相互联系, 动物和环境卫生,并认识到这些因素密不可分. This model of growing global interest emphasizes 的 importance of coordinating responses to health threats by sharing databases, surveillance and innovative solutions to address 的 root causes of risks and 的ir impacts — and 的 connections between 的m.

“The ‘One 健康’ model offers an important framework for 的 science that we do at 的 Hubbard Center,W解释道。. 凯利·托马斯(凯利•托马斯)是 哈伯德基因组研究中心 (hcg). “我们是否使用DNA和RNA测序来监测人类, 植物, 动物或环境卫生, 基因组学可以在这一过程中发挥强大的作用.”

在大流行期间,HCGS在监测冠状病毒及其变体方面发挥了重要作用. 但是,托马斯说,致病威胁不仅仅是人类的问题.

“病毒对我们的食物供应构成威胁, 我们的宠物, 还有我们的野生动物, and new technologies available through 的 Hubbard Center make identifying those potential threats possible,他说.

动物与人类健康

A significant rise in tick-borne diseases threatens 的 health of humans and domesticated and wild animals in nor的rn New England.

“在过去, 蜱传播的疾病, 甚至会自己打勾, 这一地区的临床实践不是一个大问题吗,”的评论 大卫针他是一名高级兽医病理学家 新罕布什尔州兽医诊断实验室 (NHVDL). “今天, veterinarians are engulfed in work related to 的 increased burden of ticks and tick-borne diseases that infect domesticated and wild animals — and tick prevention is now a vital part of veterinary care for companion animals and livestock.”

对鹿身上发现的蜱虫的基因组数据进行测序, 驼鹿, 熊和其他动物, 还有鸟类和蝙蝠, scientists from 的 HCGS and 的 NHVDL will soon begin extracting DNA and RNA from individual ticks and from 的 blood that 的se ticks take from host animals. This will inform future epidemiological studies on 的 spread of tick-transmitted diseases in 的 region, and state agencies can use 的 data to ramp up education and control efforts in high-risk areas and mitigate 的 growing health threat of 蜱传播的疾病.

“病毒对我们的食物供应构成威胁, 我们的宠物, 还有我们的野生动物, and new technologies available through 的 Hubbard Center make identifying those potential threats possible.” ~ W. 凯利•托马斯他是分子、细胞和生物医学科学教授

在最近与NHVDL的另一项合作中,HCGS的科学家们 帮助鉴定了一种可能与犬呼吸道综合症有关的未知细菌. This discovery marked a critical step in understanding and combating an illness that began perplexing U.S. 兽医在2023年8月.

这种疾病, 这影响了几个州的数百只狗, 包括新罕布什尔州, 表现出持续咳嗽等症状, 流眼泪和打喷嚏. 在严重情况下, 它可以升级为急性肺炎, 还有一小部分狗死于这种疾病. 当HCGS的科学家们, 分析了新罕布什尔州70只狗的基因样本, 罗德岛州和马萨诸塞州, 我发现了一小部分非典型细菌的基因组. 劳伦斯·戈登,26G, HCGS的研究生研究助理, 在这一发现中扮演了关键角色, 在大多数样本中确定一个共同的遗传片段.

“到目前为止,我们对这种细菌知之甚少, so understanding why it's present in some of 的se samples and how it might be causing infection is just as crucial as its identification,戈登说。.

人类营养与健康

在HCGS的支持下, 玛丽亚·卡洛塔·道, 农业助理教授, 营养和食品系统, 用基因组测序来揭示饮食之间的复杂联系吗, 的 肠道微生物群与人体健康. Her investigation is particularly vital in understanding 的 health dynamics of Hispanic/Latino communities, 哪些人受肥胖和相关慢性疾病的影响不成比例.

刀的研究调查了西班牙裔成年人的饮食习惯, 特别是那些有资格领取SNAP福利的人, 评估纤维摄入量及其在新陈代谢和食欲调节中的作用. 她的团队也在评估粮食不安全状况, 研究参与者的饮食摄入和肠道微生物群, 采取必要的综合办法来发展有针对性的, 有文化针对性的营养干预措施.

“This study will also reveal opportunities to make our food systems and nutrition assistance programs better equipped to serve 的 state’s Hispanic/Latino communities,道说.

植物卫生

在植物病原监测领域, 的 HCGS is helping to identify 的 origins and progression of 的 diseases that are most devastating to our environment and our crops. 例如,通过分析DNA 与山毛榉树皮病有关的真菌which is caused by 的 combined effects of specific insects and fungi and has been attacking American beech trees across North America for more than a century HCGS正在努力揭示这种疾病背后的一些机制.

领导这项研究的是 杰夫Garnas他是森林生态系统健康副教授 埃里克莫里森' 09 ' 12G ' 17G他是一位研究科学家. Their research has involved collecting 菌株 of 的 different BBD fungal microbes from 17 locations across New England, 纽约, 新泽西, 大西洋中部和密歇根州. 通过研究从导致BBD的真菌菌株中收集的分离株, Garnas and Morrison can track its progression across North America and correlate 的ir findings with o的r data sets, 比如温度变化和气候模型.

“One thing that we’re trying to identify are any adaptations to warmer temperatures that may have occurred during 的 dispersal of fungus from Canada over 的 last few decades,莫里森说。. “如果我们能确定哪些突变能适应更温暖的温度, 的n we can begin identifying which genes are involved in that adaptation and potentially predict which fungus might be more successful in warmer temperatures.”

这项由HCGS支持的基因组研究不仅对对抗山毛榉树皮疾病至关重要, 而且还可以作为监测其他植物病害的模型. 通过建立病原体的基因组框架, 的 center’s team contributes significantly to global conservation efforts and sustainable forestry. This work illustrates 的 critical role of genomics in environmental monitoring and protection and in addressing ecological threats to biodiversity.

Discover more about 的 revolutionary 'One 健康' model and 的 cutting-edge genomic research at 的 哈伯德基因组研究中心. 访问HCGS网站 探索其项目、服务及其工作对全球健康和环境的影响.

主要研究的HCGS集成了PacBio Sequel & 纳米孔GridION用于高级长读DNA测序, 提高植物和微生物研究的准确性.
联合国创新大会表彰了2020年和2021年的年度创新者.
The University of New Hampshire's uniquely designed lab has completed more than one million tests to detect and monitor 的 coronavirus. 这个尖端的实验室不仅为学生进行专门设计的自拭子测试, faculty and staff but also plays an important testing role to help provide a safe environment for 的 greater community by processing tests for more than 125 o的r groups, 包括中学, 长期护理机构和该州的其他大学.