Унификация пространственной эпидемиологии и молекулярной эволюции возникающих эпидемий.

Мы введем концептуальный мост между ранее не связанными областями филогенетики и математической пространственной экологии, который позволяет непосредственно оценивать пространственные параметры зарождающейся эпидемии на основе отобранных последовательности генома патогенов. Используя филогенетические данные для корректировки пространственной автокоррелации, мы иллюстрируем, каким образом можно оценить фундаментальную пространственную переменную, коэффициент рассеивания, с использованием надежных непараметрических статистических данных и как можно легко подсчитать неоднородность в дисперсии. Мы применяем эти рамки к распространению вируса Западного Нила по всей Северной Америке, что является важным недавним примером пространственного вторжения в результате нарождающегося инфекционного заболевания. Мы продемонстрировали, что распространение вируса Западного Нила является более значительным и значительно более переменным, чем ранее, так что его распространение было критически определено редкими перемещениями на большие расстояния, которые вряд ли будут обнаружены в ходе полевых наблюдений. Наши результаты свидетельствуют о том, что, игнорируя эту неоднородность, предыдущие модели эпидемии существенно переоценили ее базовое репродуктивное число. В более общем плане наш подход показывает, что легкодоступные генетические данные могут использоваться для измерения пространственной динамики природных популяций, которые в противном случае трудно или дорого поддаются количественной оценке.