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多方病毒的生活方式很奇怪。他们的基因组被分解成不同的病毒颗粒,这些颗粒原则上是独立繁殖的。但是,要完成复制周期,就需要完整的基因组,这样,宿主的持续感染就需要同时存在所有类型的颗粒(见图1)。多部分病毒的起源是一个进化难题。除了为什么他们可以拥有如此昂贵的生活方式外,关于它们的最奇特的事情是几乎所有已知的多方病毒都感染植物或真菌,很少有病毒物种感染动物。

到目前为止,大多数理论研究一直在尝试着重于说明将基因组分裂成不同颗粒的可行性。本文提供了理论解释,说明为何多方病毒主要感染植物。

人们已经做出了巨大的努力来理解赋予多方病毒优势的机制,该机制可以弥补其独特而昂贵的生活方式,但这尚未解决。此外,我们对于大多数多方病毒为何仅感染植物的理解是有限的。东京理工大学的世界研究中心计划的Petter Holme和来自中国和美国的同事在《物理评论快报》上发表的最新著作中解释了为何多部分病毒主要感染植物。在他们的工作中,作者制定了一个最小的网络流行病学模型。

他们使用数学模型和计算机模拟结果表明,与充分混合的种群(代表动物之间的相互作用模式)相比,多部分病毒在结构化种群(代表植物之间的相互作用模式)下抵抗力更弱。因此,这可以解释为什么多部分病毒会感染植物而不是动物。

东京工业大学的研究人员继续通过理论方法研究不同类型传染病的流行病学。目前,他们对更常见的疾病传播场景感兴趣,例如流感如何在城市中传播以及如何缓解。

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