tomron87/hebrew-wikipedia-sentences-corpus huggingface dataset:
לדוגמה, עבור מים מזוקקים, אבקת SAP יכולה לספוג עד פי 300 ממשקלה (פי 30 עד 60 מנפחה), כך שההידרוג'ל שייווצר מכיל למעשה 99.9% נוזלים.
אך אם נשים אבקת SAP בתמיסת מלח בריכוז של 0.9%, יכולת הספיגה של האבקה תרד לפּי 50 ממשקלה המקורי.
הסיבה לירידה זאת היא שנוכחות קטיונים בתמיסה מורידה את יכולת הפולימר להיקשר למולקולות המים.
יכולת הספיגה והתפיחה הכוללת של ה-SAP נשלטת על ידי סוג ודרגת קישרי הצילוב המשמשים לייצור הג'ל.
סוגי SAP שיש בהם קשרי צילוב בצפיפות נמוכה הם בדרך כלל בעלי יכולת ספיגה גבוהה ומתנפחים במידה רבה.
הג'ל הנוצר מסוגים אלה של SAP הוא רך ודביק.
פולימרים שצפיפות קשרי הצילוב בהם גבוהה יותר הם בעלי יכולת ספיגה נמוכה יותר, וחוזק הג'ל מוצק גדול יותר ויכול לשמור על צורת החלקיקים גם בלחץ מתון.
ישנם שלושה סוגים עיקריים של SAP:
2. קופולימרים של תאית או עמילן עם אקרילוניטריל
3. קופולימרים מוצלבים של אנהידריד מאלאי
השימוש הרב ביותר ב אבקות SAP נמצא במוצרי היגיינה חד-פעמיים אישיים, כגון חיתולים לתינוקות, חיתולים למבוגרים ורפידות היגייניות.
השימוש ב-SAP בטמפונים הופסק בשנות ה-80 בשל חשש לקשר עם תסמונת הלם רעלי.[ דרוש ציטוט ] אבקות SAP משמשות גם לחסימת חדירת מים בכבלי חשמל ותקשורת תת-קרקעים, בבטון המתרפא מעצמו, בחומרי אגירת מים לגננות, לשליטה על פסולת נוזלית מימית וליצירת שלג מלאכותי לסרטי קולנוע והפקה בימתית.
השימוש המסחרי הראשון היה בשנת 1978 ביפן לשימוש בתחבושות היגייניות לנשים ובציפוי מיטה חד פעמי לחולים סיעודיים בארצות הברית.
עד שנות ה-20 של המאה ה-20, חומרים סופחי מים היו מוצרים על בסיס סיבים.
האפשרויות היו נייר טישו, כותנה, ספוג ועיסת מוך.
יכולת ספיגת המים של חומרים מסוג זה היא רק עד פי אחד עשר ממשקלם ורובו אובד בלחץ מתון.
בתחילת שנות ה-60, משרד החקלאות של ארצות הברית (USDA) בדק חומרים לשיפור חיסכון במים בקרקעות.
הם פיתחו שרף המבוסס על קישור של הפולימר אקרילוניטריל על שלד של מולקולות עמילן.
תוצר הידרוליזה של ההידרוליזה של הקו-פולימר עמילן-אקרילוניטריל הזה ספג מים בכמות הגדולה מפי 400 ממשקלו.
בנוסף, הג'ל לא שחרר מים נוזליים כפי שעושים חומרים סופגים המבוססים על סיבים.
הפולימר זכה לכינוי "Super Slurper".
משרד החקלאות העניק את הידע הטכני למספר חברות אמריקאיות לצורך פיתוח נוסף של הטכנולוגיה הבסיסית.
נוסו מגוון רחב של שילובים, כולל שימוש בחומצה אקרילית, אקרילאמיד ופוליוויניל אלכוהול (PVA).
המחקר כיום הוכיח את יכולתם של חומרים טבעיים, כגון רב-סוכרים וחלבונים, להיות בעלי תכונות של סופר ספיגה במים טהורים ובתמיסת מלח (0.9% משקל) בדומה לפוליאקרילטים סינתטיים ביישומים הנוכחיים.
הוכנו פולימרים סופר-סופגים של חלבון סויה /פולי-חומצה אקרילית בעלי חוזק מכני טוב.
פולימרים סופר-סופגים מיוצרים כיום מפילמור של חומצה אקרילית מעורבבת עם נתרן הידרוקסיד בנוכחות יזם ליצירת המלח נתרן פוליאקרילט.
פולימר זה הוא הסוג הנפוץ ביותר של SAP המיוצר כיום בעולם.
חומרים אחרים משמשים גם לייצור פולימר סופג, כגון קופולימר פוליאקרילאמיד, קופולימר אתילן ואנהידריד מאלאי, קרבוקסימתיל צלולוזה מוצלבת, קופולימרים של אלכוהול ופוליוויניל, תחמוצת פוליאתילן מוצלבת וקופולימר של עמילן ופוליאקרילוניטריל.
האחרון הוא אחד מסוגי ה-SAP הוותיקים ביותר שנוצרו.[ צריך ציטוט ]
כיום, פולימרים סופר-סופגים מיוצרים באחת משלוש שיטות עיקריות: פילמור ג'ל, פילמור בתרחיף או פילמור בתמיסה.
לכל אחד מהתהליכים יש יתרונות משלו וכולם מניבים מוצר שאיכותו קבועה.
בתהליך זה מניחים על רצועה נעה או באמבטיה גדולה תערובת של חומצה אקרילית, מים, חומרים היוצרים קשרי הצלבה ויזמים המופעלים על ידי קרינת UV.
התערובת הזאת מוסעת אל ריאקטור, שהוא חדר ארוך המצויד במנורות UV חזקות.
קרינת ה-UV מתחילה את תגובות הפילמור וההצלבה.
התוצר הוא גושים של ג'ל דביק המכיל 60% עד 70% מים.
הגושים נגרסים או נטחנים ומונחים במתקני ייבוש.
אפשר לרסס אותם בחומרים מצליבים נוספים וכך לקבל "הצלבה על פני השטח" - שמגדילה את יכולת הספיגה תחת עומס (AUL) או ספיגה כנגד לחץ (APP).
שיטת פילמור זו משמשת ליצירת אבקות SAP המשמשות בייצור חיתולים חד פעמיים ומוצרי היגיינה חד פעמיים נוספים.
פילמור בתמיסה הוא הנפוץ ביותר כיום לייצור קו-פולימרים מסוג SAP, במיוחד אלו עם המונומר הרעיל אקרילאמיד.
התהליך הזה הוא יעיל וזול.
משתמשים בו בתמיסה מימית של מונומר ליצירת הפולימר במצב ג'ל.
תגובת הפילמור היא אקסותרמית והאנרגיה שמשתחררת בתהליך משמשת להנעת התהליך ועוזרת להורדת עלויות הייצור.
הג'ל שנוצר בתגובה נקצץ, מיובש ונטחן לקבלת גודל הגרגר הסופי.
טיפולים להתאמת החומר לשימוש הסופי נעשים בדרך כלל לאחר קבלת הגרגר בגודלו הסופי.
פולימרים מומסים הם בעלי יכולת ספיגה דומה לשל הפולימרים הנמצאים בצורת גרגרים.
ניתן לדלל אותם במים לפני השימוש ולספח אותם למוצרים המתאימים או לצפות בהם את המוצרים.
לאחר ייבוש בטמפרטורה מתאימה, מקבלים מוצר מצופה ב-SAP.
מצפים בדרך זו חוטים, כבלים ויריעות.
תהליך הפילמור בתרחיף מתבצע על ידי חברות ספורות בלבד, כי הוא דורש רמה בקרת ייצור גבוהה במשך שלבי הפילמור.
בתהליך הזה יוצרים תרחיף של המגיב המסיס במים בממס אורגני.
בצורה זו מקבלים את חלקיקי הפולימר במכל התגובה ואין צורך בשלבים הנוספים ליצירת הגרגררים.
גם תהליכי ההתאמה של הפולימר לשימוש הסופי יכולים להתבצע תוך כדי הפילמור או מיד אחריו.
חומרים מבוססי צמנט (כמו בטון)
שחרור מבוקר של קוטלי חרקים וקוטלי עשבים
מערכות ניטור דלק בכלי תעופה ובכלי רכב
יש להרחיק מילדים מתחת לגיל 10.
יש להימנע ממגע החומר בפה ובחלל הפה, אין לבלוע.
במקרה של בליעת אבקת SAP יש לשטוף את הפה במים ולאחר מכן לשתות, אין לגרום הקאה.
ולאחר מכן יש לפנות לייעוץ רפואי.
יש להרכיב תמיד מגני עיניים בהתעסקות עם החומר.
במקרה של שאיפה, יש לפנות לייעוץ רפואי.
בקריפטוגרפיה, SAFER(קיצור של "Secure And Fast Encryption Routine", בעברית רוטינת הצפנה בטוחה ומהירה) הוא שם כולל למשפחה של צפני בלוקים סימטריים איטרטיביים שפותחו עבור חברת Cylink ארצות הברית, בעיקר על ידי ג'יימס מסי (James Massey) מהמכון הטכנולוגי של ציריך.
הגרסאה הראשונה SAFER K פותחה בדצמבר 1993 לאחריה פותחה SAFER SK הנבדלת ממנה במספר הסבבים ותהליך הכנת המפתח.
גרסאות מתקדמות יותר הנקראות SAFER+ ו-SAFER++ פותחו בשנת 2000 והוצעו כמועמדים לתקן AES ולפרויקט NESSIE בהתאמה, אך לא הגיעו לגמר.
כל האלגוריתמים חופשיים לשימוש ואינם מוגנים בפטנט כלשהו.
SAFER+ אומץ על ידי בלוטות' כחלק מפרוטוקול אתגר-מענה לאימות זהויות בתקשורת אלחוטית בגרסאות עד 4.0.
משפחת האלגוריתמים SAFER כוללת נכון ל-2017 את הגרסאות הבאות לפי סדר כרונולוגי:
גודל הבלוק בחמש הגרסאות הראשונות הוא 64 סיביות, גודל המפתח בסיביות נרמז במספר המופיע לאחר השם, כאשר בגרסאות SK תהליך הכנת המפתח חוזק בגלל חולשות שהתגלו בקריפטואנליזה של הגרסאות הראשונות.
בשתי האחרונות, גודל הבלוק שונה ל-128 סיביות כדי להכשירן כמועמדות לתקני ההצפנה הבינלאומיים.
בדומה ל-AES אורך המפתח הנתמך מגיע בשלוש וריאציות 128/192/256 בהתאמה.
שתי הגרסאות האחרונות פותחו על ידי מסי ועמיתיו מהאקדמיה הלאומית הארמנית והן מציעות שיפור נוסף על פני קודמותיהן הן ביעילות והן בביטחון.
אפקט הפיזור של SAFER מושג על ידי טרנספורמציה ליניארית רב-ממדית הנקראת PHT שהיא התמרת פסבדו-אדמר המפורטת בהמשך.
בכל הגרסאות הראשונות נעשה שימוש ב-PHT דו-נקודתית ).
בגרסה SAFER+ מתבצע פיזור מהיר יותר על ידי מה שנקרא "הערבוב הארמני" שנקרא כך על שם ממציאיו Gurgen Khachatrian ו-Melsik Kuregian.
בגרסה SAFER++ בנוסף לשיפורים המנויים, שופר הפיזור באמצעות PHT בארבע נקודות ).
גרסה זו כוללת גם גרסת מורשת (legacy) עם בלוק באורך 40 סיביות.
שם הצופן ניתן על ידי ג'יימס מסי שהיה ממפתחי IDEA והרעיונות ששולבו לראשונה ב-IDEA היוו מקור השראה ל-SAFER.
התוספת SK בגרסאות המתקדמות היא ראשי התיבות Strengthened Key (מפתח מחוזק) והיא ניתנה בעקבות קריפטואנליזה שבוצעה על ידי לארס קנודסן שגילה שאם הצופן משמש בתצורת פונקציית גיבוב, בגלל "קיבעון" כלשהו של בתי המפתח אפשר למצוא התנגשויות בפחות מהזמן הדרוש בכוח גס.
הוא הציע לשנות את התהליך כדי למנוע חולשה זו ובעקבות כך פותחה הגרסה SK.
יש המפרשים בהלצה את ראשי התיבות SK כ-Stop Knudesen שהיא "עצה טובה לפיתוח כל צופן בלוקים".
העקרונות המובילים בפיתוח אלגוריתם SAFER במיוחד SAFER++ הם:
למרות היתרון של רשת פייסטל בכך שאין צורך ליישם פונקציית פענוח, היתרון ברשת החלפה-תמורה שהיא מאפשרת פיזור או "אפקט מפולת" מהיר הרבה יותר.
בנוסף בשיטה זו הפונקציה הפנימית לא צריכה להסתמך על תיבות החלפה ש"ניראות אקראיות" מה שמהווה מקור לחשש שמא הוחדרה בהן דלת אחורית כמו במקרה של DES.
צופן SAFER משתמש ברשת של פונקציות החלפה/טרנספורמציה ליניארית הפיכות בעלות מבנה אלגברי בולט.
הסגנון של SAFER נותן חופש רב יותר ביצירת אפקט מפולת מהיר במיוחד.
בכל גרסאות SAFER כל פעולות הצופן למעט כמה פעולות חד-פעמיות בתהליך ההכנה, מתבצעות בית לבית.
עובדה זו מאפשרת שיפור ביצועים במיוחד בחומרה מוגבלת משאבים.
פעולות אלגבריות בשתי חבורות שונות.
בשלב החיבור עם המפתח הקלט מחולק לשתי חבורות שונות, כאשר באחת מתבצע חיבור מודולו 256 ובשנייה חיבור XOR.
בגלל אי-הליניאריות של שילוב הפעולות הללו (כי אסוציאטיביות נהרסת), מתקבל אפקט ערבוב גבוה שמחזק את הצופן נגד קריפטואנליזה דיפרנציאלית.
בנוסף, חיבור המפתח לפני הסבב הראשון, שהוא בעצם המפתח המסופק על ידי המשתמש עם הטקסט הקריא, בהנחה שהמפתח נבחר באקראי, מניב מעין סודיות מושלמת כמו בפנקס חד-פעמי.
זהו מאפיין רצוי שקיים בצפנים מודרניים רבים, לעיתים נקרא הלבנה.
השכבה האי-ליניארית של SAFER מורכבת מסדרה של פונקציות העלאה בחזקה ולוגריתמים מעל שהן פעולות משלימות.
מבנה זה ידוע בתכונות המתמטיות שלו, הוא מציע שקיפות מלאה כיוון שתיבות ההחלפה אינן אקראיות אלא הן פונקציה של הקלט וכן הוכח שבתנאים אילו השכבה זו מפיקה אי-ליניאריות מקסימלית.
פיזור הפיך באמצעות כפל מטריצות.
בכל גרסאות SAFER שכבת הטרנספורמציה הליניארית הציגה נתונים מרשימים, פיזור מלא כמעט בתוך שלושה סבבים בטכניקה לא מסורתית שנקראת "פיזור אדמר" או התמרת פסבדו-אדמר (בקיצור PHT) על שם המתמטיקאי היהודי-צרפתי ז'אק אדמר.
הרעיון הוא להכפיל את הבלוק במטריצה עם תכונות פיזור גבוהות כשכל הפעולות האריתמטיות הן בגבולות בתים (מודולו 256).
בגרסת SAFER++ הפיזור אף שופר משמעותית כך שלא רק שהושג פיזור טוב יותר אלא גם ביעילות רבה יותר.
כל גרסאות SAFER הן בעלות סקלביליות גבוהה, כלומר אפשר ליישם גרסת מיני של הצופן למשל בגרסת שתי סיביות שבה הבית הוא כביכול באורך 2 סיביות, הבלוק באורך 32 סיביות וכל הפעולות האריתמטיות הן מודולו 4 או 5 בהתאמה.
בגרסת 4 סיביות הבלוק באורך 64 סיביות והפעולות הן מודולו 16 ו-17 בהתאמה.
אפשר ליישם את הצופן בגרסת "מקסי" עם בתים באורך של 16 סיביות אך יעילות הצופן יורדת בעקבות כך.
גרסאות מיני שימושיות במיוחד לצורך קריפטואנליזה והתגלו יעילות במציאת חולשות ותיקונן.
תהליך הרחבת מפתח עם הטיה.
תהליך הרחבת המפתח מביא בחשבון מפתחות חלשים (מפתחות בעלי תכונה מיוחדת כגון מפתח שמכיל הרבה אפסים, שגורמים לפלט הצופן להתנהג בצורה לא אקראית).
ההטיה בתהליך הכנת המפתח מבטלת השפעות חיצוניות וגורמת למפתח המורחב להראות אקראי ללא תלות במפתח המסופק על ידי המשתמש.
אף על פי שתוספת זו אינה קריטית היא חשובה במקרים מסוימים, בין היתר כאשר משתמשים בצופן כפונקציית גיבוב חסינת התנגשויות.
לארס קנודסן הציע שני שיפורים שהוכנסו בגרסאות החדשות, האחד נקרא "תיבות בחירה" שמתנהגות כתמורות של בתי המפתח שנועדו לפתור את בעיית ה"קיבעון" שלהם לפני הוספת ההטיה והשני הוא הוספת בית זוגיות שהוא חיבור מודולו 2 של כל בתי המפתח.
ההתקפה הכי אפקטיבית נגד גרסאות SAFER לדעת המפתחים היא קריפטואנליזה דיפרנציאלית.
התקפה זו מנצלת חולשות שנובעות מערבוב חלש של השכבה האי-ליניארית ולמספר הסבבים השפעה מכרעת על הצלחת ההתקפה.
בגרסאות הראשונות מספר הסבבים היה נמוך (6 או 7 סבבים) בגרסת SAFER++ עם מפתח באורך 256 סיביות נקבעו עשרה סבבים מה שמספק שולי ביטחון גבוהים מאוד.
הצופן פשוט, גמיש וקל ליישום.
חסרונו הוא שפונקציית הפענוח שונה מפונקציית ההצפנה לא רק בסדר המפתחות.
ביישום פורטבילי על פלטפורמת פנטיום 3 עם מפתח באורך 128 סיביות SAFER++ מצפינה בקצב של 40 מחזורי שעון לבית והכנת המפתח 145 מחזורי שעון לבית.
עם מפתח 256 סיביות קצב ההצפנה 57 מחזורי שעון והכנת מפתח 202. צופן SAFER איטי מעט בהשוואה לצפנים ברמה של AES.
לדעת מפתחי הצופן לא קיימת קריפטואנליזה מוצלחת של SAFER++ במלוא הסבבים.
בגרסאות הקודמות התגלו בעיות מינוריות שתוקנו כולן בגרסה האחרונה.
כיוון שהגרסה האחרונה חדשה קריפטואנליזה שלה דלה יחסית.
המפתחים הצהירו שלא קיימת הוכחה מתמטית לביטחון האלגוריתם במונחים של סיבוכיות חישובית, אך יש לציין שהדברים נכונים כמעט לגבי כל צופן בלוקים מודרני ידוע.
הרעיון המרכזי של שאנון לפיתוח צופן בלוקים הוא ליצור "אפקט מפולת" או פיזור (diffusion) מהיר ככל האפשר על ידי פונקציית הצפנה שמבוצעת באופן חוזר ונשנה, כך שתוך מספר מצומצם של חזרות, שינוי קל מאוד בטקסט המקורי יתפתח לשינוי גדול בטקסט המוצפן.
ולא יהיה שום יחס או קורלציה בין שני טקסטים מקוריים הנבדלים ביניהם רק בסיבית אחת על ידי יחס דומה בין הטקסטים המוצפנים.
לצורך אפקט הפיזור צופן SAFER מיישם מוטיב קריפטוגרפי בלתי שיגרתי; טרנספורמציה ליניארית הנקראת "התמרת פסבדו אדמר" או "התמרת וולש-אדמר".
הנוסחה הסטנדרטית של התמרת וולש-אדמר היא: .
אולם הדטרמיננטה של מטריצת המקדמים במקרה זה היא ולכן באריתמטיקה מודולו 256 כאשר היא אינה הפיכה, בנוסף לעובדה שנדרשת פעולת כפל.
הנוסחה של התמרת פסבדו אדמר בשלושה ממדים בשתי נקודות (מקבלת זוג קלטים) המסומנת היא:
והפעולה ההופכית המסומנת כאן בקיצור היא:
כאשר ו- הם שני בתי הקלט.
עם שינוי זה מתקבלת המטריצה שהדטרמיננטה שלה היא 1 כלומר מטריצה הפיכה וכן אין צורך בפעולת כפל שזה רצוי מהיבט של יעילות.
בתהליך ההצפנה מבצעים כפל של וקטור הקלט עם המטריצה: ואילו בפענוח מבצעים .
באופן דומה אפשר לבנות התמרת פסבדו-אדמר במספר נקודות (קואורדינטות) גדול יותר.
התכונה המיוחדת במערכת כזו היא שכל בית בקלט ה-PHT משפיע על כל בתי הפלט ולמעשה מובטח פיזור כמעט מלא בתוך שנים או שלושה מהלכים אפילו בשינוי קל של הקלט.
לדעת המפתחים, לא ידוע על צופן אחר שמשיג אפקט פיזור כזה גבוה בתוך מספר כה קצר של סבבים.
צופן SAFER K-64 הוא צופן בלוקים איטרטיבי בסגנון רשת החלפה תמורה המקבל בלוק טקסט קריא באורך 8 בתים ומפתח סודי באורך 8 בתים ומפיק טקסט מוצפן באורך 8 בתים.
הפונקציה פנימית של הצופן מבוצעת שש פעמים (או יותר) כאשר בכל סבב פלט הפונקציה הופך לקלט בסבב הבא ופלט הצופן הסופי הוא פונקציה מסיימת של התוצאה מהסבב האחרון.
בכל סבב שני תת-מפתחות באורך 8 בתים כל אחד, אותם מכינים באמצעות תהליך הכנה שיתואר להלן, מחוברים עם הבלוק הנוכחי בשיטה מיוחדת, מלבד פעולות פיזור וערבוב המפורטים להלן.
בסך הכול הצופן משתמש ב- תת-מפתחות עבור סבבים, כל אחד באורך שמונה בתים.
הפונקציה המסיימת היא XOR של הבתים 1,4,5,8 עם הבתים המתאימים של תת-המפתח בית אחרי בית וחיבור מודולו 256 של יתר הבתים 2,3,6,7 עם הבתים המתאימים במפתח.
לפי המוסכמה סדר הבתים גדול, בית מס' 1 הוא הבית הכי משמעותי (מסדר גבוה).
סדר פעולות ההצפנה מתואר בתרשים משמאל.
הצעד הראשון בתוך הסבב ה- כמתואר בתרשים משמאל, הוא חיבור בשני אופנים של המפתח עם בלוק הקלט, הבתים 1,4,5,8 מחוברים ב-XOR ואילו הבתים 2,3,6,7 מחוברים בחיבור רגיל מודולו 256 (בגבולות בתים).
הסיבה לטכניקה זו היא ניסיון להרוס ליניאריות על ידי שילוב של פעולות מחבורות אלגבריות שונות כך שלא תהיה אסוציאטיביות ביניהן.
בפועל משתמשים בשתי טבלאות אחזור (look-up) שהוכנו מראש.
ההחלפה מתבצעת לפי כלל דומה, הבתים 1,4,5,8 מוחלפים לפי התיבות מהסוג הראשון והאחרים לפי התיבות מהסוג השני.
הפלט של שמונה הפונקציות האי-ליניאריות משולב עם תת-מפתח אחר באותו אופן אך בסדר הפוך, הבתים 1,4,5,8 מחוברים בחיבור רגיל ואילו הבתים 2,3,6,7 מחוברים ב-XOR.
הפלט לאחר החיבור האחרון עם המפתח המתאים עובר בשלוש רמות של הטרנספורמציה הליניארית המתוארת לעיל.
פונקציה זו פועלת על שני בתים לכן מתבצעות בסך הכול ארבע טרנספורמציות בכל רמה (כל אחת מקבלת שני בתים ופולטת שני בתים) כשבין כל רמה של PHT מתבצעת תמורה (סידור מחדש) ברמה של בתים הנקראת Decimation-by-2 שהיא טריק ידוע מ-FFT שבו פשוט כל זוג מחליף בית אחד עם זוג אחר.
למשל הבית השני בפלט של ה-PHT הראשון עובר למיקום השלישי ולאחר ה-PHT השני עובר למיקום החמישי.
לאחר הפיזור הליניארי מסתיים הסבב וחוזרים להתחלה.
מבנה הפענוח כמתואר בתרשים משמאל הוא פשוט הפעולות ההופכיות, בסדר הפוך למבנה ההצפנה צעד אחרי צעד ובסדר הפוך של המפתחות.
תחילה מבוצעת טרנספורמציה על הקלט שהיא חיסור מודולו 256 של בתי תת-המפתח המתאימים וכן XOR של יתר הבתים.
היות ש-XOR הופכי של עצמו פשוט חוזרים עליו שוב ומתקבל הערך המקורי לדוגמה אם המפתח הוא 15 ובית המידע הוא 66 הרי שמתקבל .
בחיסור מודולו 256 מספר שלילי הופך להיות חיובי על ידי החסרה מהמודולוס למשל המספר השלילי הוא בעצם .
לאחר מכן מבצעים סבבים המבטלים את הסבבים של ההצפנה.
תחילה מעבירים את הקלט בטרנספורמציה הליניארית ההופכית IPHT וכן מעבירים בתמורות ההופכיות (ראה חיצים), מחסרים את תת-המפתח מהפלט לפי הסדר, בבתים 1,4,5,8 מבצעים חיסור מודולו 256, ביתר הבתים מבצעים XOR.
בשלב זה פשוט מבצעים החלפה לפי סדר הפוך מסדר ההחלפה בהצפנה, היות שתיבות ההחלפה משלימות זו את זו, האפקט המתקבל הוא ביטול השפעת ההחלפה משלב ההצפנה.
אם מחליפים ערך נתון לפי תיבת החלפה מסוג אחד ולאחר מכן מחליפים את התוצאה בתיבת ההחלפה מהסוג השני מתקבל הערך המקורי לדוגמה אם בית המידע הוא 174 אז לכן .
שוב מחסרים את המפתח המתאים לפי הסדר המופיע בהצפנה ובזה הושלם סבב אחד עליו חוזרים כמובן פעמים עם המפתחות המתאימים.
תהליך הפענוח מתואר בתרשים משמאל.
תהליך הכנת המפתח (key schedule) של SAFER K-64 מייצר סדרה של תת-מפתחות שכל אחד מהם באורך 8 בתים וכל זוג מתאים לסבב בודד.
המפתח הנוסף משמש בסוף התהליך לצורך הפונקציה המסיימת.
את המפתחות מכינים ממפתח המאסטר שסופק על ידי המשתמש באופן כזה שהמפתחות "ייראו" אקראיים ובלתי תלויים זה בזה.
כדי להימנע ממפתחות חלשים (מפתחות שמכילים הרבה אפסים) מבצעים "הטיה" של כל המפתחות למעט הראשון על ידי חיבור עם רצף של בתי הטיה .
המפתח הראשון הוא בעצם המפתח שסופק על ידי המשתמש כמו שהוא.
הפונקציות להכנת ערכי ההטייה הן העלאה כפולה בחזקת 45 כדלהלן:
כאשר מתייחס לבית ה- של ההטייה .
את ההטיות כמובן אפשר לחשב מראש ולאחסן בטבלה.
את כל תת-המפתחות מייצרים כך: המפתח שהוא מפתח המאסטר שהמשתמש בחר מועתק ל- ו"מסובב" על ידי הזזה מעגלית של הסיביות בתוך כל בית 3 פוזיציות ואז חיבור עם ההטייה המתאימה מודולו 256. עוברים למפתח הבא וכן הלאה עבור כל המפתחות.
הצופן SAFER K-128 שונה מקודמו באורך המפתח ובמספר הסבבים וכן בתהליך הכנת המפתח בהתאם והוא מומחש בתרשים משמאל.
גודל הבלוק, מבנה פונקציות ההצפנה והפענוח כולל טבלת ההטיות של המפתחות זהים לחלוטין ל-SAFER K-64. ההבדל הוא ש- מפתחות הסבבים מופקים ממפתח באורך 128 סיביות במקום 64 סיביות כפי שהיה בצופן הקודם.
תהליך ההכנה החדש פותח על ידי קבוצת מפתחים מסינגפור.
הם המליצו על לפחות סבבים של הצפנה ופענוח עם מפתח 128 סיביות ולא יותר מ-12 סבבים.
תהליך הכנת המפתח תואם בצורה כזו שניתן יהיה להשתמש באותו קוד של האלגוריתם לשני המפתחות.
תהליך הכנת המפתח מחלק את המפתח לשני חצאים ימין ושמאל המסומנים ו- באורך של 64 סיביות כל אחד.
במידה שמעוניינים במפתח באורך 64 סיביות פשוט מעתיקים את המפתח פעמיים כך שמתקבל ואז תוצאת תהליך ההרחבה של שני החצאים מפיק תת-מפתחות זהים בדיוק לצופן SAFER K-64. במידה שמעוניינים במפתח 128 סיביות מעתיקים מחצית מהמפתח ל- והמחצית השנייה ל-.
כאמור לאור קריפטואנליזה התגלה שהיות ובתי המפתח נשארים קבועים במקומם והשינויים מתרחשים רק בתוך הבתים עובדה זו משפיעה לרעה על התוצאות, כפי שהוכח, חומר המפתח במקרה זה מאפשר בתנאים מסוימים מציאת התנגשויות בדרך קלה יותר מאשר בכוח גס.
כלומר שני ערכים שונים של מפתח שמפיקים טקסט מוצפן זהה מה שגורם לכך שהאלגוריתם לא יהיה מומלץ לשימוש כחלק מפונקציית גיבוב שמסתמכת על ההנחה שקשה למצוא התנגשויות.
לאור זאת ביצע מסי שינויים בתהליך הכנת המפתח של אלגוריתם SAFER SK כאשר האותיות SK מציינות "מפתח מחוזק".
ביתר פירוט בוצעו שני שינויים חשובים.
כלומר המפתח הורחב משמונה בתים במקרה של SK-64 לתשעה בתים.
ושבעה עשר בתים במקום שישה עשר במקרה של SK-128. הבית הנוסף הוא תוצאה של XOR של כל בתי המפתח.
השינוי השני הוא הוספת הזזה מעגלית ברמה של בתים של כל בתי המפתח כולל בית הזוגיות.
במילים אחרות מתחילים ממאגר של תשעה בתים או שבעה עשר בתים (מפתח 64 או 128 סיביות בהתאמה) וכל תת-מפתח נלקח מבתים אחרים לפי הסדר הבא: המפתח הראשון נלקח מהבתים הראשונים (כלומר לא נעשה כל שינוי בסדר).
כעת אם מדובר על מפתח באורך 64 סיביות.
תת-המפתח השני נלקח מהבתים 2 עד 9, השלישי מהבתים 3 עד 1 הרביעי מ-4 עד 2 (במעין מעגל סגור) וכן הלאה.
במקרה של מפתח באורך 128 סיביות מתחילים מהבתים 1 עד 16, לאחר מכן הבתים 2 עד 17, לאחר מכן הבתים 3 עד 1, הבתים 4 עד 2 וכן הלאה.
זאת בנוסף ליתר הפעולות המתוארות בסעיפים הקודמים.
טריק דומה בוצע בצופן Threefish ובצפנים מודרניים נוספים.
SAFER+ פותח בשנת 2000 על ידי ג'יימס מסי ועמיתיו מהאקדמיה הארמנית הלאומית Gurgen Khahatrian ו-Melsik K.
בניגוד לגרסאות קודמות של SAFER, בגרסה זו הושג שיפור נוסף באפקט הפיזור על ידי בחירה מושכלת של התמורות בין שכבות ה-PHT.
התמורות החדשות של SAFER+ נקראו על ידי מסי "הערבוב הארמני" על שם ממציאיו.
השם SAFER+ נועד להדגיש את השיפור המשמעותי בצופן זה לעומת קודמיו במשפחה.
בנוסף גודל הבלוק ב-SAFER+ הורחב ל-128 סיביות, זאת כדי להתאימו לתקנים הבינלאומיים.
SAFER+ הוא צופן בלוקים איטרטיבי בשמונה סבבים (חזרות).
הצופן מקבל בלוק טקסט קריא שהוא מחרוזת באורך 16 בתים ומפתח הצפנה באורך 16 בתים ומחזיר בלוק טקסט מוצפן באורך 16 בתים.
בנוסף קיים תהליך מקביל של הכנת מפתח המפורט להלן שמפיק מהמפתח שנבחר על ידי המשתמש 17 תת-מפתחות כל אחד באורך 16 בתים, כל זוג מתאים לסבב אחד והאחרון משמש לפונקציה המסיימת.
היא מחברת את בתי המפתח עם בתי התוצאה מהסבב האחרון של הפונקציה הפנימית.
החיבור דומה לצפנים הקודמים במשפחה.
כלומר מחצית מבתי הבלוק לסירוגין (הבתים שמספרם לפי הסדר משמאל לימין הוא 1,4,5,8,9,12,13,16) מחוברים ב-XOR המסומן והמחצית השנייה הבתים שמספרם הוא 2,3,6,7,10,11,14,15 בחיבור רגיל מודולו 256 המסומן .
התרשים משמאל מתאר את הפונקציה הפנימית של SAFER+.
בסגנון דומה לצפנים הקודמים במשפחת SAFER, הפונקציה הפנימית מבצעת בכל סבב סדרת פעולות כדלהלן:
תחילה חיבור עם תת-המפתח הראשון של הסבב הנוכחי.
לאחר מכן החלפה באמצעות שני סוגי תיבות החלפה אי-ליניאריות המשלימות זו את זו המובאות להלן.
הוספת תת-המפתח השני של הסבב הנוכחי.
ואז שלוש רמות של "התמרת פסבדו אדמר" תלת־ממדית בשתי נקודות כשבין כל רמה קיים שלב פיזור נוסף שהוא תמורה הפיכה ייחודית שנקראת "ערבוב ארמני".
תיבות ההחלפה מתחלקות לשני סוגים שהם הופכיים הדדית.
מחצית מהן למעט יוצא דופן אחד, הן כל החזקות האפשריות של 45 מודולו 257 והמחצית השנייה כל הלוגריתמים הבדידיים מודולו 257. באופן פורמלי תיבות ההחלפה ו- כאשר הן:
להכנת תת-מפתחות לפונקציה הפנימית של הצופן תחילה לוקחים את 16 הבתים של המפתח שנבחר על ידי המשתמש ומוסיפים להם בית זוגיות שהוא XOR של כל בתי המפתח כך שמתקבלים בסך הכול 17 בתים.
ואז עבור כל סבב של הצפנה מכינים שני מפתחות כל אחד באורך 16 בתים כדלהלן:
בתוך כל בית של בלוק המפתח מבצעים הזזה מעגלית שלוש סיביות שמאלה.
משתמשים ב"תיבות בחירה" שהן בעצם תמורה המסובבת את כל 17 בתי המפתח בהזזה מעגלית לשמאל בית אחד.
במילים אחרות, בסבב הראשון נוטלים את הבתים 0 עד 15, בסבב השני את הבתים 1 עד 16, בשלישי 2 עד 0 וכן הלאה.
מחברים את הבתים שנבחרו עם קבועים שנקראים בתי "הטייה".
כל בית הטיה כאשר הוא אינדקס של תת-המפתח ו- מתייחס למספר הבית משמאל, הוא:
התוצאה המתקבלת תהיה 16 בתי תת-המפתח הראשון .
כך חוזרים על התהליך עד שמפיקים את כל 17 המפתחות.
תקן בלוטות' בגרסאות הקודמות עד 4.0 אימץ את SAFER+ כחלק מהתהליך האימות בשלב ההתחברות בין התקנים וביצע שינוי קטן בצופן המשולב בתהליך האימות, תוצאת הסבב הראשון חוברה לקלט של הסבב השלישי.
שינוי זה נועד להרוס את ההפיכות של הצופן כדי שלא ניתן יהיה להשתמש בו גם כפונקציית הצפנה.
SAFER++ הוא צופן בלוקים איטרטיבי המהווה שיפור נוסף על הצפנים הקודמים במשפחת SAFER.
הצופן מקבל בלוק טקסט קריא באורך 128 סיביות ומפתח הצפנה שמגיע בשתי אופציות 128 סיביות או 256 סיביות ומפיק בלוק טקסט מוצפן באורך 128 סיביות.
הפונקציה הפנימית מבוצעת 7 פעמים במקרה של מפתח 128 סיביות ו-10 פעמים במקרה של מפתח באורך 256 סיביות.
בסך הכול הצופן עושה שימוש ב- מפתחות עבור הסבבים של הפונקציה הפנימית, כל אחד באורך 16 בתים, לכל סבב של הפונקציה הפנימית מתאימים שני תת-מפתחות.
את המפתחות מפיקים באמצעות תהליך הרחבה שיתואר בהמשך.
המפתח הנוסף מתאים לפונקציה המסיימת לאחר כל הסבבים.
לפענוח משתמשים במפתחות בסדר הפוך.
הפונקציה המסיימת מבצעת חיבור עם המפתח האחרון בשיטה זו: הבתים 1,4,5,8,9,12,13,16 של הקלט מחוברים סיבית אחר סיבית מודולו 2 (פעולת XOR) ואילו הבתים 2,3,6,7,10,11,14,15 מחוברים בחיבור רגיל מודולו 256, ובפענוח מבצעים חיסור במקום חיבור.
בדומה לפונקציות הקודמות במשפחה, הפונקציה הפנימית מורכבת מפעולת חיבור עם המפתח הסודי, פעולת החלפה הנשלטת על ידי מפתח ההצפנה ואחריה טרנספורמציה ליניארית הפיכה.
הפעולה הראשונה בסבב ה- היא חיבור של הקלט עם מפתח הסבב הראשון ברמה של בתים.
הבתים 1,4,5,8,9,12,13,16 מחוברים ב-XOR והבתים 2,3,6,7,10,11,14,15 מחוברים בחיבור רגיל מודולו 256. התוצאה עוברת בשכבה האי-ליניארית המורכבת משני סוגי החלפה, הראשונה היא המרה של הערך של הבית ה- ל- מודולו 257. כאשר .
והמוסכמה היא שהתוצאה של צריכה להיות מודולו 256, כלומר אם התוצאה היא 256 היא מאופסת.
במילים אחרות ולא 256. ההחלפה השנייה היא המרה של הערך של הבית ה- ללוגריתם בדידי בבסיס 45 של עבור .
במילים אחרות תוצאת הפונקציה על הערך היא הערך כך שמתקיים .
בשלב זה מחברים לתוצאה האחרונה את תת-המפתח השני של הסבב הנוכחי , אך הפעם בסדר הפוך, הבתים 2,3,6,7,10,11,14,15 מחוברים ב-XOR והבתים 1,4,5,8,9,12,13,16 מחוברים מודולו 256. התוצאה בשלב זה מועברת בטרנספורמציה הליניארית הפיכה להוספת פיזור.
הטרנספורמציה הליניארית מורכבת מפיזור ראשון שהוא התמורה לפי קואורדינטות בהתאם לכלל סדר בתים גדול כמו ב-DES.
כלומר הבית הראשון עובר להיות התשיעי, הבית השני עובר להיות השישי וכן הלאה.
מחלקים את הבתים לאחר התמורה לארבע קבוצות וכל אחת מהן משמשת קלט לטרנספורמציית שהיא התמרת פסבדו-אדמר בארבע נקודות, אותה מציגים כמטריצה הפיכה מסדר :
הווקטור של ארבעה בתי הקלט של טרנספורמציה הליניארית מומרים לארבעה בתי הפלט כך:
כאשר כל הפעולות הן מודולו 256. מבחינה מעשית הכפל במטריצות הללו כמתואר בתרשים משמאל דורש רק שש פעולות חיבור או חיסור במקרה של המטריצה ההפיכה.
לאחר פעולה זו מבצעים תמורה אמצעית שהיא זהה לתמורה הראשונה.
לבסוף תוצאה זו היא פלט פונקציית הסבב.
פענוח מושג על ידי ביצוע הפעולות ההפוכות ובסדר הפוך של המפתחות.
הפעולה הראשונה מתחילה משכבת הכפלה במטריצה ההופכית הבאה:
לאחריה מעבירים בתמורה ההפוכה: .
חוזרים שוב על ושוב מעבירים בתמורה האמורה.
מחסרים מהתוצאה את המפתח , החיסור מתבצע באופן הבא, את הבתים 1,4,5,8,9,12,13,16 מחסרים פשוט על ידי XOR ואת הבתים 2,3,6,7,10,11,14,15 מחסרים מודולו 256. את התוצאה מחליפים לפי תיבות ההחלפה אך בסדר הפוך.
כלומר הבתים 1,4,5,8,9,12,13,16 מוחלפים בלוגריתם בבסיס 45 של הערך שלהם מודולו 257 ואילו הבתים 2,3,6,7,10,11,14,15 מוחלפים על ידי העלאה של 45 בחזקת הערך שלהם מודולו 257. יש לזכור שבמקרה שהתוצאה היא 256 מחזירים אפס (הערך 256 לא נכנס בבית אחד) וזה קורה כאשר הקלט הוא 128 לכן וכן .
מחסרים את המפתח לפי כלל דומה למפתח הקודם.
תהליך הכנת תת-המפתחות של SAFER++ מפיק מהמפתח המסופק על ידי המשתמש מפתחות באורך 16 בתים כל אחד, כל זוג מתאים לסבב אחד של הפונקציה הפנימית של הצופן.
את המפתחות מכינים בדרך מאוד פשוטה תחילה מוסיפים בית זוגיות שהוא XOR של כל בתי המפתח שנבחר על ידי המשתמש.
ואז מפיקים את כל תת-המפתחות על ידי שילוב של הזזה מעגלית ברמה של סיביות בתוך כל בית, הזזה מעגלית ברמה של בתים של כל מפתח וחיבור עם קבועים הנקראים בתי "הטיה" שמספרם תלוי באורך המפתח.
את בתי ההטייה מחשבים על ידי:
כאשר מתייחס לאינדקס המפתח ו- מתייחס למספר הבית בתוך המפתח.
עבור מפתח 256 סיביות מחשבים את 48 הבתים האחרונים כך:
בסך הכול קיימים לכל היותר בתי הטיה.
סיכום סדר הפעולות להכנת המפתחות
מתחילים עם המפתח שהמשתמש בחר בסך הכול 16 בתים.
מוסיפים בית זוגיות כך שמתקבלים 17 בתים.
המפתח הראשון הוא בעצם המפתח שהמשתמש בחר כמו שהוא.
מסובבים בהזזה מעגלית את סיביות כל בתי המפתח 6 פוזיציות שמאלה, בגבולות בית אחד.
מסובבים את בתי המפתח בסך הכול שני בתים לשמאל כלומר מתקבל 3,4,5,...,17,1
מחברים עם בתי ההטייה והתוצאה היא המפתח הבא.
חוזרים על הפעולות הללו עד שמקבלים את כל המפתחות הדרושים.
עבור מפתח באורך 256 סיביות דרושים בסך הכול 21 תת-מפתחות.
בתי ההטייה מופיעים בטבלה הבאה:
להלן קוד C++ שלם של אלגוריתם SAFER+ כפי שאומץ בתקן בלוטות'.
הקוד אינו אופטימלי ונותר כך למען הפשטות והבהירות.
קובץ הכותר SAFER.h מכיל את השורות הבאות:
SAMtools היא חבילת תכנה שנכתבה על ידי Heng Li ומאפשרת צפייה וביצוע פעולות ברצפי DNA שהתקבלו מריצוף DNA בפורמטים SAM, BAM ו-CRAN.
קבצים אלה נוצרו כפלט על ידי תוכנות עימוד רצפים (alignment) לרצפים קצרים, כגון תוכנת BWA.
חבילת התוכנה, הבסיסית והמתקדמת, מאפשרת ביצוע משימות מורכבות כגון אפיון שונות (variant calling) וצפייה בתוצאות עימוד, כמו גם מיון, אינדוקס (מיפתוח), חילוץ נתונים והמרות בין פורמטים שונים.
לאור העובדה שקובצי SAM יכולים להיות גדולים למדי (עשרה ג'יגה בייט הוא גודל סביר), הקבצים לרוב נדחסים כדי לחסוך בשטח דיסק.
קובצי SAM הם קובצי טקסט הניתנים לקריאה ישירה, ואילו קובצי BAM הם הגרסה הבינארית השקולה שלהם.
קובצי BAM הם לרב דחוסים יותר מאשר קובצי SAM, ומאפשרים פעולה יעילה יותר של תוכנות.
SAMtools מאפשרים לעבוד ישירות עם קובצי BAM, ללא צורך להמיר אותם לקובצי SAM קודם לכן.
בנוסף לכך, לאור העובדה שפורמט ה-SAM/BAM הוא מורכב, וכלל מידע בנוגע לקריאות, לרצף הייחוס (reference), לעימוד, לאיכות ומידע נוסף, SAMtools מקל על העבודה עם הקבצים על ידי הסתרת מידע בעל חשיבות משנית.
SAMtools כל אחת מהפקודות נקראת על ידי samtools ושם הפקודה.
פקודת ה-view מסננת נתונים בפורמט SAM או BAM.
אפשרויות וארגומנטים גורמים לתוכנה להעביר חלק (או את כל) המידע.
הקלט הוא לרב בפורמט SAM או BAM ומופיע כארגמונט, אך יכול להיות מוזרם (piped) מכל פקודה אחרת.
שימושים אפשריים כוללים חילוץ תת-קבוצה של נתונים לקובץ חדש, המרה בין פורמט BAM ל-SAM, וכן צפייה בתוכן הקובץ הגולמי.
סדר הרצפים שחולצו נשמר על ידי התוכנה.
פקודת sort ממיינת קובצי BAM על פי המיקום ברצף הייחוס, כפי שנקבע על ידי העימוד.
על פי ברירת המחדל הפלט הממויין מופנה לקובץ חדש (אף על פי ניתן להפנות אותו ל-stdout).
מכיוון שהמיון צורך זיכרון רב, וקובצי ה-BAM לרוב גדולים מאוד, התוכנה תומכת במידור (באמצעות האופציה m) ומאפשרת הגבלה של כמות הזיכרון שהתוכנה צורכת, ויצירה של מספר קובצי פלט.
פקודת ה-index יוצרת קובץ אינדקס חדש שמאפשרת חיפוש מהיר בקובץ ה-SAM או ה-BAM הממויינים.
בדומה לאינדקס בבסיס נתונים, קובצי ה-.sam.sai וה-.bam.sai מאפשרים גישה יעילה למידע בקבצים אליהם הם מקושרים.
פקודת ה-tview מתחילה תצוגה אינראקטיבית מבוססת ascii שמשמשת להמחשת האופן בו מספר קריאות עברו עימוד כנגד אזורים קטנים בגנום הייחוס.
בהשוואה לתצוגות גרפיות, כגון תוכנת IGV, היא ענייה ביכולות.
בזמן התצוגה, ניתן לעבור לאזור אחר ברצף הייחוס (באמצעות 'g'), וכן להציג עזרה (באמצעות '?')
פקודת ה-mpileup מייצרת קובץ בפורמט pileup, שמציג, עבור כל אתר גנמי, את הקריאות החופפות, וכן מוטציות והכנסות או החסרות (indel) בקובץ ה-BAM הנשלח אליה.
התוכנה מאפשרת לייצר קובץ בפורמט BCF.
המרה של קובץ BAM לקובץ SAM
המרה של קובץ SAM לקובץ BAM
חילוץ כל הקריאות שהועמדו כנגד טווח גנומי מסוים (בדוגמה – הבסיסים ה-10, 11, 12 ו-13 שבכרומוזום מס' 1).
קובץ ה-BAM שנשלח כפלט חייב לעבור אינדוקס קודם לכן.
מיון הקובץ unsorted_in.bam על פי מיקום הקריאות שעברו עימוד וכתיבת הפלט לקובץ sorted_out
יצירת קובץ אינדקס בשם sorted.bam.bai עבור קובץ ה- sorted.bam
הנגיף מידבק באדם ועלול לגרום למחלה נשימתית, מחלת נגיף קורונה 2019 (COVID-19).
הנגיף, שתועד לראשונה בעיר ווהאן שבמחוז חוביי בסין בדצמבר 2019, התפשט במהירות ברחבי העולם וחולל את מגפת הקורונה העולמית.
משפחת נגיפי קורונה היא תת-משפחה בת כ-1,000 סוגי נגיפים, מתוכם שבעה הפוגעים בבני אדם.
לנגיפים חלבונים על פני המעטפת הנראים במיקרוסקופ אלקטרונים כהילת השמש, ומכאן שמם (corona בלטינית היא כתר או הילת השמש).
הנגיף נבדל גנטית מנגיפי קורונה אחרים, כמו הנגיף שגרם להתפרצות SARS (תסמונת נשימתית חריפה חמורה) ב-2002, או נגיף הקורונה MERS-CoV (הגורם לתסמונת נשימתית חריפה ים תיכונית), או נגיף הקורונה SARS-CoV המשתייך לתת-סוג .
ב-5 בינואר 2020, חמישה ימים לאחר שרשויות הבריאות בסין דיווחו לארגון הבריאות העולמי על וירוס מסתורי הגורם לדלקת ריאות בעיר ווהאן, צוות המחקר של החוקר הסיני ג'אנג יונ-ז'ן, מהמרכז הקליני לבריאות הציבור בשנגחאי, הצליח לקבוע את הרצף הגנטי של הווירוס.
חמישה גנומים של הנגיף החדש נבדקו ודווחו על ידי המכון הלאומי הסיני לבקרה ולמניעת מחלות נגיפיות, המכון הסיני לביולוגיה פתוגנית, ובית החולים ווהאן ג'יניינטן,; אורך רצף ה-RNA הוא כ-29,903 נוקלאוטידים.
השם הראשוני שניתן לנגיף החדש שהתגלה היה 2019-nCoV, קיצור של Novel Coronavirus (נגיף קורונה החדש) ושנת תחילת ההתפרצות.
שם לא רשמי נוסף הוא "נגיף קורונה-ווהאן" על שם העיר ווהאן שבה תועדה לראשונה ההתפרצות.
עם זאת, שימוש במיקום גאוגרפי ובגורמי מחלה בשמות רשמיים של מחלות מנוגד להנחיות ארגון הבריאות העולמי משנת 2015. במהלך השבוע השני של פברואר 2020 קבעה שם רשמי חדש לנגיף: SARS-CoV-2, שהוא ראשי תיבות של Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2. בחוקי מדינת ישראל קרוי הנגיף נגיף הקורונה החדש 2019.
מקרה ההדבקה המאומת הראשון התגלה בווהאן שבסין.
המקור להעברת הנגיף לבני אדם אינו ברור.
ניתוח מטאגנומי שהתפרסם ב-2019 מצא שנגיפים מהזן SARS-CoV שגורם לסארס, הוא נגיף הקורונה הנפוץ ביותר בקרב אוכלוסיית הפנגולין המלאי.
מיקרוביולוגים וגנטיקאים מטקסס מצאו גם הם ראיות לשחלוף שהתרחש בגנום הנגיפי המצביע על מעורבות של הפנגולין.
עם זאת הדמיון בין הנגיף שנמצא בפנגולין לנגיף שגרם למגפה הוא של 92% בלבד (רחוק יותר מהגנום הנגיפי שנמצא בעטלף), ואינו מספיק להוכיח שהחיה המתווכת היא פנגולין.
בשל הדמיון הגנטי הרב בין וירוס SARS-CoV-2 לווירוס SARS-CoV, נחשד בהתחלה כי החולים בווהאן נדבקו בסארס עד שהחוקרים הסינים גילו כי מדובר בווירוס חדש ממשפחת Coronaviridae.
למרות הדמיון הגנטי הגבוה, SARS-CoV-2 שונה באופן משמעותי מווירוס SARS-CoV ו-MERS-CoV ששייך גם לאותה משפחה.
לאחר פרוץ מגפת הקורונה, חקר צוות משולב של חוקרים מארצות הברית, מבריטניה ומאוסטרליה את מבנה הנגיף, ופרסם מאמר בכתב העת "Nature Medicine" לפיו הנגיף לא יוצר במעבדה ואינו נגיף מוכר שעבר מניפולציות מכוונות של הנדסה גנטית, אלא נגיף שהתפתח באופן טבעי.
זה הופך את BANAL-52 לדומה יותר מבחינה גנטית ל-SARS-CoV-2 מכל וירוס ידוע אחר.
הממצאים, שפורסמו בכיכר המחקר המוקדמת של שרת ההדפסה בלאוס ב-17 בספטמבר 2021, מחזקים את ההנחה שמקור SARS-CoV-2 הוא טבעי, ולא נגיף שדלף ממעבדה.
אוכלוסיית המטרה של הנגיף, המפתחת מחלה בעקבות ההידבקות כוללת את האדם, וככל הנראה גם חתולים.
הנגיף עובר מאדם לאדם כאשר נשא נושם החוצה נתז נשימתי ואירוסולים המרחפים באוויר, אשר מכילים את הווירוס.
אדם אחר עלול לנשום פנימה את הנתז הנשימתי והאירוסולים.
כמו כן הם יכולים לנחות על העיניים, האף והפה, במיוחד במקרה של שיעול ועיטוש.
הדבקה ממשטחים נגועים וממגע של הידיים בעיניים, באף ובפה אינה נחשבת נפוצה.
RNA נגיפי נמצא גם בדגימות צואה של אנשים שנדבקו.
ייתכן שהנגיף מידבק כבר בתקופת הדגירה, אך השערה זו טרם הוכחה.
ניסוי מודלי חלבון מצביע על כך שלחלבון של הזיזים (spikes) של הנגיף יש אפיניות מספקת כדי להיקשר לקולטני ACE2 שבתאי האדם ולחדור באמצעותם לתא.
ב-22 בינואר 2020 הראו קבוצות מחקר שונות מסין ומארצות הברית ש-ACE2 עשוי לתפקד כקולטן לנגיף.
קולטן זה משמש נגיפי אלפא-קוביד הגורמים לצינון.
לאחרונה התגלה כי גם חלבון בשם Neuropilin-1 (NRP1), רצפטור שנמצא על תאי עצב מהווה נקודת חדירה נוספת לנגיף.
בכוחו של ממצא זה להסביר חלק מהתסמינים הנוירולוגים הנלווים למחלה לה גורם הנגיף באדם.
SARS-CoV-2 במיקרוגרף אלקטרונים, בצביעה דיגיטלית:
תקופת הדגירה של הנגיף, במהלכה לא מופיעים תסמינים, היא בעלת שונות מסוימת.
החציון הוא 5.1 ימים, אך התקופה יכולה לנוע בין יומיים ל-14 יום (99% מהמקרים).
ההערכה היא שבמהלך תקופה זו הנשא יכול להדביק אחרים.
במעט מקרים, כאחוז אחד, יתגלו סימפטומים רק לאחר 14 יום.
עקבות הנגיף נמצאו הן בתאים של חולים סימפטומטיים והן בתאים של חולים אסימפטומטיים, העקבות התגלו לפני שנעשו פעולות חיטוי בספינות.
עם זאת, שרידות חומצות הגרעין הנגיפיות שנמצאה אינה מעידה על יכולתו של הנגיף להדביק לאחר שהייה ממושכת מחוץ למאכסן.
מחקר קודם שלא עבר ביקורת עמיתים בחן זמני שרידות של הנגיף באוויר ועל משטחים שונים.
קוטר הוויריון בסביבות 50–200 ננומטר.
כמו נגיפי קורונה אחרים, גם לנגיף מזן SARS-CoV-2 יש 4 חלבונים מבניים: חלבון S (spike, זיז), חלבון E (envelope, מעטפת), חלבון M (membrane, ממברנה) וחלבון N (nucleocapsid, קופסית גרעינית).
החלבון N מכיל את הגנום, ושלושת החלבונים האחרים יוצרים ביחד את המעטפת הנגיפית.
חלבון ה-S הוא שמתקשר לקולטן התאי ומאפשר חדירה לתא.
במשך הזמן התפתחו וריאנטים של נגיף הקורונה .
באופן דומה לנגיפים אחרים, זנים/וריאנטים חדשים יכולים להיווצר כתוצאה ממוטציות בנגיף המקורי.
מוטציות הן שינויים אקראיים בקוד הגנטי שנוצרות עקב טעויות בתהליך השכפול של הנגיף והעדר מנגנוני בקרה יעילים, זה יכול להיות הוספה/החסרה/החלפה של נוקלאוטידים ובדרך כלל הן פוגעות בנגיף או לפחות לא משפיעות על תפקודו בשום צורה.
אולם קיים חשש שהשינויים ישפיעו על התנהגות הנגיף בגוף האדם לרעה, אם באמצעות הדבקה חזקה יותר, ואם באמצעות חמיקה מנוגדנים.
מנגד, כמות השינויים שיכול לצבור הנגיף בחלבון העוקץ הנקשר לקולטן ACE2 בתא הוא מוגבל, שכן שינויים מהותיים ימנעו ממנו להיקשר לקולטן, ועל כן מופנים המאמצים לפיתוח חיסון לפיתוח נוגדנים לחלק זה של הנגיף.
ההערכה היא כי חולים עם מערכת חיסון חלשה הם כר נרחב להתפתחות מוטציות, מאחר שהנגיף שוהה בגופם זמן רב, ומערכת החיסון מתקשה להשמידו לחלוטין.
החל מיוני 2021, ארגון הבריאות העולמי החל לקרוא לווריאנטים החדשים של וירוס SARS-CoV-2 לפי אלפבית יווני.
Cluster 5, מקבץ 5 או קלסטר 5 (כונה גם קורונת החורפנים) התפתח אצל חורפנים בצפון יוטלנד הדנית, והועבר אל בני אדם באמצעות תעשיית הפרוות.
הגוף פחות מפתח נוגדנים למוטציה זו, ופיתוח החיסון לנגיף הקורונה היה עלול לא להיות יעיל בעבורה.
התגלה במהלך מגפת הקורונה בדנמרק והוביל לסגר בצפונה.
ב-19 בנובמבר 2020 דווח שמשרד הבריאות של דנמרק הודיעו כי מקבץ 5 ככל הנראה נכחד.
נקרא גם B.1.1.7 ומכונה המוטציה הבריטית.
המוטציה אותרה לראשונה ב-21 בספטמבר 2020 בבריטניה בדגימה בודדת, אך החלה להתפשט במהירות עד אמצע חודש דצמבר.
מוטציה זו מכילה כ-29,884 נוקלאוטידים.
בשבוע הראשון של דצמבר הוא היה אחראי ל-62 אחוזים מההדבקות בלונדון.
לפי התיאוריה המקובלת מקורו נעוץ בחולה שמערכת החיסון שלו לא תפקדה כראוי.
המוטציה היא הסבר אפשרי לעלייה משמעותית בתחלואת קורונה בבריטניה.
נכון ל-20 בדצמבר 2020, משרד הבריאות באנגליה מאשר כי אין ראיה לכך שהמוטציה החדשה עמידה בפני החיסון של חברת פייזר, וכי המחוסנים אמורים להיות מוגנים גם מפניו.
גילוי המוטציה הוביל לכך שיותר מ-30 מדינות אסרו על כניסת טיסות מבריטניה.
בארצות הברית השבים מבריטניה נדרשו להיבדק.
בהמשך המוטציה השפיעה על הנחיות הריחוק.
ב-23 בדצמבר 2020 דיווח משרד הבריאות בישראל כי התגלו 23 מקרים של נגיף קורונה מהזן שהתגלה באחרונה באנגליה.
אותרו כמה בדנמרק, הולנד אוסטרליה, איטליה, דרום אפריקה ובצרפת בזמנים שונים.
אליהן הצטרפו ארצות הברית ומדינות רבות אחרות.
וריאנט בטא ("הווריאנט הדרום אפריקאי")
נקרא גם B.1.351 או V2.501. המוטציה התגלתה לראשונה בדרום אפריקה, כאשר מחלקת הבריאות של המדינה דיווחה על כך ב-18 בדצמבר 2020. חוקרים ובכירים דיווחו כי שכיחות המוטציה גבוהה יותר בקרב אנשים צעירים ללא רקע רפואי מורכב, אך עודנה גורמת לחולי רציני.
מחלקת הבריאות הדרום אפריקאית ציינה כי המוטציה עלולה להביא לגל נוסף של התפרצות מגפת קורונה במדינה, בשל מהירות התפשטותה העולה על זו של נגיף הקורונה המוקדם יותר.
הזן כנראה השפיע על תוצאות הניסויים הקליניים לפיתוח חיסון נגד COVID-19 של חברות ג'ונסון אנד ג'ונסון ונובה ווקס.
נקרא גם P.1 הוא וריאנט שנוצר במהלך מגפת הקורונה בברזיל.
התגלה לראשונה ביפן, בנוסעים שחזרו מברזיל.
הוא הופיע כנראה בדצמבר 2020 במנאוס ועד סוף מרץ 2021 לפחות 50% ממקרי הקורונה החדשים בברזיל נגרמו על ידו.
כפי הנראה הוא מדבק פי 1.4–2.2 מהזן הרגיל.
ממחקר שנערך עלה שבין 25% ל-65% מהמחלימים מווריאנטים אחרים עלולים להידבק ב-P.1.
נקרא גם B.1.617.2. וריאנט שנוצר במהלך מגפת הקורונה בהודו.
אותר ב-5 באוקטובר 2020 ונודע לציבור הרחב במרץ 2021 לאחר שבהודו פורסם שהזן אותר ברבות מהמדינות והטריטוריות של הודו.
מוטציה זו מכילה כ-29,789 נוקלאוטידים.
מדובר בזן בעל שתי מוטציות שכל אחת מהן נמצאה כבר בנגיפי קורונה קודמים, אולם לראשונה הן נמצאו יחד בנגיף אחד.
שתיהן משפיעות על חלבון המעטפת המסייע לנגיף להיצמד לתא הנדבק ולחמוק מנוגדנים מסוימים.
לפי הבריטים, וריאנט דלתא מדבק ב-40% יותר מווריאנט אלפא, שהוא כשלעצמו מדבק הרבה יותר מהווירוס המקורי שיצא מסין.
ביוני 2021 אמרו בארגון הבריאות העולמי שהווריאנט ההודי החליף את הווריאנט הבריטי בתור הווריאנט הדומיננטי ביותר ברחבי העולם.
בבריטניה (שבה העלייה במקרי ההדבקה נראתה בעיקר בקרב צעירים ולא מחוסנים), נטען שהתסמינים של נדבקי הקורונה היו שונים בחלקם.
שיעול הפך לפחות שכיח, ואובדן חוש ריח וטעם כבר לא הופיע ברשימת 10 הסימפטומים הנפוצים.
התסמינים הבולטים היו כאב ראש, כאב גרון, נזלת וחום.
וריאנט אומיקרון ("הווריאנט הדרום אפריקאי השני")
נקרא גם B.1.1.529. וריאנט שנוצר במהלך מגפת הקורונה בבוטסואנה ומגפת הקורונה בדרום אפריקה.
בודד לראשונה ב-11 בנובמבר 2021. הווריאנט מכיל לפחות 50 מוטציות שונות, מתוכן יותר מ-30 מוטציות בחלבון הספייק, מספר חריג ביחס לווריאנטים שקדמו לו.
חלק מהמוטציות מוכרות מווריאנטים אחרים, חלק חדשות.
הוא גרם לצעדי מנע בתחום הטיס בחלק מהמדינות.
נקרא על שם האות היוונית η, וגם בשם B.1.525. וריאנט שנוצר במהלך מגפת הקורונה בבריטניה.
התגלה לראשונה בדצמבר 2020 וב-9 ביולי דווח על "אטא" ב-68 מדינות ברחבי העולם, על-פי GISAID.
הווריאנט נושא כמה מאותן מוטציות שנראות בשושלת "אלפא" (B.1.1.7), כולל מוטציה בחלבון S המסייעת לווירוס להתחמק מנוגדנים מסוימים, ומחיקת חומצת אמינו, שמשנה את צורת חלבון הספייק ועשויה גם לסייע לווריאנט להימנע מנוגדנים, על פי הניו יורק טיימס.
נכון לתחילת 2021, עדיין לא ברור אם "אטא" מדבק יותר מווריאנטים קודמים של הווירוס.
החיסון של מודרנה מייצר נוגדנים מנטרלים שמכוונים לווריאנט "אטא", אם כי השפעתם המנטרלת מעט פחות חזקה "ביחס לאלה נגד זן אבות", כך הודיעה החברה ב-29 ביוני 2021.
נקרא גם B.1.526, וריאנט שנוצר במהלך מגפת הקורונה בארצות הברית.
זוהה לראשונה בנובמבר 2020 בעיר ניו יורק.
וריאנט ה-"איוטה" זוהה בלפחות 43 מדינות ובכל מדינות ארצות הברית.
בארצות הברית, וריאנט זה מהווה 6% מכלל דגימות ה-SARS-CoV-2 שרוצפו מאז שזוהה הווריאנט, על פי אוניברסיטת סטנפורד.
ברחבי העולם, "איוטה" מהווה 2% מרצפי וירוס קורונה.
לווריאנט יש שתי מוטציות בולטות של חלבון הספייק: המוטציה הראשונה, שנמצאת בכמה זנים אחרים של SARS-CoV-2, ייתכן שמסייעת לווירוס להתחבר בצורה יציבה יותר לקולטני ACE2 בתאים אנושיים.
המוטציה השנייה, ייתכן שמסייעת לווריאנט להתחמק מנוגדני מערכת החיסון.
מחקר ראשוני, המפורט בדו"ח CDC ב-16 במאי, טוען כי זן ה"איוטה" אינו גורם למחלה חמורה יותר וכי אינו קשור לסיכון מוגבר לזיהום לאחר שאדם מתחסן, או להדבקה מחודשת.
עם זאת, סוגי המוטציות שנמצאו מצביעים על פוטנציאל להעברה מוגברת של הווירוס ולהתחמקות מנוגדנים מסוימים במערכת החיסון.
מחקרים שפורסמו ב-24 במרץ 2021 בכתב העת bioRxiv מצביעים על כך שחיסוני ה-mRNA על ידי מודרנה ופייזר מגינים מפני זן ה"איוטה".
נקרא על שם האות היוונית קאפה, נקרא גם B.1.617.1, וריאנט שנוצר במהלך מגפה הקורונה בהודו.
זוהה לראשונה באוקטובר 2020. הווריאנט זוהה בלפחות 52 מדינות וב-31 מדינות בארצות הברית, על פי אוניברסיטת סטנפורד.
נכון ל-24 ביוני, "קאפה" היווה פחות מ-0.5% מכל רצפי ה-SARS-CoV-2 שרוצפו מאז הופעת הופעתו.
ל"קאפה" יש שבע עד שמונה מוטציות על חלבון הספייק, על פי דיווח של ה-CDC ב-12 במאי.
שתיים מאותן מוטציות, נמצאות בתחום הקושר של הקולטן.
שתי המוטציות הללו עוזרות לווירוס להיקשר חזק יותר לקולטני ACE2 בתאים אנושיים, ומקשות על זיהויו על ידי מערכת החיסון.
מוטציה אחרת של חלבון הספייק נחשבת כמגבירה את יכולת ההדבקה של הווירוס.
זן זה עשוי להיות מועבר יותר ומעט פחות רגיש לחיסוני mRNA בהשוואה לזן הווירוס המקורי.
החיסונים mRNA (מתוצרת מודרנה ופייזר) אינם יעילים באותה מידה לנטרל זן זה, על פי התכתבות שפורסמה ב-7 ביולי ב-New England Journal of Medicine.
נקרא גם C.37, התגלה לראשונה בפרו באוגוסט 2020. עד כה אותר "למבדה" ב-29 מדינות, עם רמות התפשטות גבוהות במדינות דרום אמריקה.
לווריאנט יש שבע מוטציות בחלבון הספייק של הווירוס בהשוואה לזן המקורי של SARS-CoV-2 שהתגלה בווהאן.
לחלק מהמוטציות הללו יש פוטנציאל להגביר את העברת הווירוס או להפחית את יכולתם של נוגדנים מסוימים לנטרל או להשבית את הווירוס.
בבחינת העדויות המוקדמות שהצטברו, טרם נמצאו הוכחות לכך שווריאנט זה גורם למחלה קשה יותר או הופך את החיסונים הנמצאים כיום ליעילים פחות, על-פי משרד הבריאות של אנגליה.
למניעת הדבקה בנגיף, ארגון הבריאות העולמי המליץ על רחצת ידיים נכונה עם מים וסבון, עטיית מסכות, היגיינה בשיעול והתעטשות לשקע המרפק כחלק מהיגיינת הפה, והישמרות מתחלואה נשימתית כגון הצטננות ושיעול על ידי הימנעות ממגע וחשיפה לאנשים בעלי תחלואה נשימתית.
אמצעים נוספים שהומלצו למניעת הדבקה הם ריחוק פיזי, אוורור ושימוש במסננים.
בנוסף ארגון הבריאות העולמי פרסם שאין כמעט חשש להידבקות בנגיף באמצעות קבלת חבילה, שחיסון נגד דלקת ריאות לא מתאים למניעת הידבקות הנגיף, ששטיפת האף או שימוש בשטיפת פה אינם יעילים למניעת הדבקה בנגיף, וששימוש בשום או בשמן שומשום אינם מועילים למניעת המחלה.
בדצמבר 2020 אישר מנהל המזון והתרופות האמריקאי את החיסון של חברות פייזר ומודרנה לשימוש חירום, ובעקבות זאת נשלחו מיליוני מנות חיסון לכלל מדינות העולם, ביניהן ישראל, ארצות הברית, גרמניה ובריטניה.
במהלך מגפת הקורונה השקיעו חוקרים ברחבי העולם משאבים רבים בניסיון לאפיין את מידת החסינות שנותרת בגופו של אדם שהחלים מהנגיף, ואת משך הזמן שלה.
בחודשים הראשונים של המגפה, מתוך יותר מ-14 מיליון מאומתים לנגיף, היו מקרים בודדים שבהם דווח על הידבקות מחדש בנגיף, והם שויכו בדרך כלל במחקר למרווח הטעות הסטטיסטית של הבדיקה.
בסוף אוגוסט 2020 דווח על אדם מהונג קונג שנדבק מחדש בנגיף, ארבעה וחצי חודשים לאחר שהחלים מהמחלה.
דיווחים דומים התקבלו גם מהולנד ומבלגיה (וגם בישראל).
מוטציות בנגיף שגורמות להופעת זנים (וריאנטים) חדשים יכולות לגרום להדבקה חוזרת.
על פי הנתונים שנבדקו נכון לסוף חודש נובמבר 2020, כ-90 אחוזים מהחולים מפתחים נוגדנים.
במקרים בהם לא מתפתחים נוגדנים מדובר בדרך כלל במערכת חיסון מוחלשת שלא מצליחה לפתח נוגדנים יעילים, או במקרים בהם ההדבקה הייתה קלה במיוחד ולא הספיקה כדי לגרום להיווצרות נוגדנים.
משך הזמן שהנוגדנים נשארים בגוף דומה לזה של נגיפים דומים – עם רמת נוגדנים גבוהה בחודשים הראשונים וירידה הדרגתית לאורך זמן.
נכון לנובמבר 2020 עדיין לא ידועה מידת היעילות של הנוגדנים במניעת הידבקות חוזרת.
מחקר שבוצע במרכז הרפואי שערי צדק הראה שבקרב ילדים מתרחשת ירידה מהירה במיוחד של כמות הנוגדנים לאחר הידבקות, כאשר כבר ארבעה חודשים לאחר הידבקות לא נמצאו כלל נוגדנים בקרב מרבית מהילדים שנבדקו.
על פי מספר מחקרים, זני קורונה נוספים שקרובים לנגיף, שנפוצו באזורים שונים בעבר, אולי הקנו לחלק מהאוכלוסייה באזורים מסוימים חסינות מהנגיף, עוד לפני החשיפה לנגיף עצמו.
לפי מחקר שהתפרסם בקיץ 2020 בכתב העת Cell , בקרב כ-60% מהאנשים בקליפורניה, שלא נחשפו מעולם ל-SARS-CoV-2, קיימים תאי זיכרון חיסוני שמזהים את הנגיף, ואולי מקנים חסינות מסוימת מפניו.
מחקר אחר בגרמניה הצביע על אפשרות ל-81% חסינות באוכלוסייה.
יש המשערים שתאי הזיכרון החיסוני קובעים מי יחלה קשה בקורונה.
תאים אלה אולי מעניקים ל-20% מהאוכלוסייה או יותר הגנה מסוימת בעקבות חשיפה קודמת לנגיפים אחרים ממשפחת הקורונה.
לטענת ד"ר קרוטי מלה-ג'ולה, שהיה מחבר שותף למחקר הראשון שהראה שקיימים תאי זיכרון חיסוני (תאי T) בדם, "ייתכן שהם עוזרים.
ייתכן שהם לא עושים כלום.
לפי מומחים, הקשר בין מערכת החיסון לנגיף עדיין אינו מספיק ברור.
בסוף שנת 2020 במקומות בודדים בלבד ניתן היה לבחון נתונים של חסינות אוכלוסייה במקרים של הדבקה נרחבת בנגיף.
בעיר מנאוס בברזיל, שבה התפשטות הנגיף לא נבלמה, המגפה החלה לדעוך רק לאחר שנדבקו למעלה מ-60% מהאוכלוסייה, אולם גם מגמת הדעיכה הזו התהפכה עם הזמן וכמות הנדבקים החדשים שבה לעלות.
הנגיף התגלה לראשונה בעיר ווהאן במחוז חוביי שבסין, לאחר שבבדיקת חומצות גרעין בדגימה מחולה בדלקת ריאות, שנחשד שחלה בסארס, נמצא נגיף קורונה בעל רצף גנטי חדש.
ב-19 בינואר 2020 הוכח כי המחלה מועברת מאדם לאדם, לאחר ששני אנשים בפרובינציית גואנגדונג שבסין נדבקו מקרובי משפחה.
במהלך חודש ינואר הנגיף התפשט במהירות לכל מחוזות סין ולמדינות רבות ברחבי העולם בכל היבשות.
הדבקה מאדם לאדם אומתה בכל האזורים.
ב-30 בינואר 2020 המחלה הוכרזה על ידי ארגון הבריאות הבין-לאומי כמצב חירום בריאותי בין-לאומי וב-11 במרץ 2020 כפנדמיה (מגפה רבתי).
לפי ההערכות מספר ההתרבות הבסיסי () של הנגיף נע בין 1.4 ל-3.9, ומשמעות הדבר שללא נקיטת אמצעי הגנה, כל הדבקה חדשה צפויה להביא ל-1.4 עד 3.9 הדבקות חדשות כאשר כל הקהילה אינה מחוסנת.
מספר ההתרבות עשוי להיות גבוה יותר במקומות צפופים כגון באוניות תענוגות.
מקרה המוות הראשון תועד ב-9 בינואר 2020 ודווח יומיים אחר כך, ועד לסוף אותו חודש מאות חולים מתו ונרשמו אלפי מקרי הידבקות בסין.
הנגיף התפשט בכל העולם ודרש אמצעי תגובה מגוונים כמו שימוש בריחוק חברתי ופיתוח תרופות וחיסונים.
אמצעים אלה סייעו לצמצם הדבקה או להקטין את נזקי המחלה.
האמצעים הקיימים ואופי הזן גרמו לתגובה מותאמת.
מחלת נגיף קורונה 2019 שגרם הנגיף היא מחלה יוצאת דופן בין מחלות הנשימה הויראליות.
באוכלוסייה בסיכון נרשמת (בכל הזנים העיקריים שאותרו עד 2022) מחלה קשה משמעותית – אוכלוסייה הכוללת נשים בהריון, נשים וגברים עם השמנת יתר, חולים כרוניים ומבוגרים.
היה קשה להגן מהדבקה על אוכלוסיות אלו באופן ממוקד בעת התפשטות נרחבת.
בילדים, נגרמת מחלה דלקתית רב-מערכתית קשה (PIMS/MIS-Cׂ) בשיעור משמעותי (1 ל-2,500) בכל הזנים עד לאומיקרון (המידע על וריאנט אומיקרון של נגיף הקורונה נחקר בינואר 2022).
המחלה מסוגלת לגרום השפעה משמעותית חוץ-ריאתית, ונמצאה קשורה לשכיחות יתר של אירועים קרדיאלים, נוירולוגים, כלייתים ועוד, כמו לתסמינים מתמשכים בקרב חלק לא מבוטל מהחולים (כמו לונג קוביד).
מדבקת מאוד – גם כשהיא טרום-תסמינית וכאשר היא א-תסמינית.
בשל מוטציות בנגיף, היא עשויה להשתנות באותן תדיר ויכולה להפוך בכל שלב לחמורה (או קלה) יותר קלינית / מדבקת יותר / פורצת חסינות.
התפשטות מגפת הקורונה העולמית בישראל החלה לקראת סוף פברואר 2020. המקרה הראשון של חולה בקורונה התגלה בישראל ב-27 בפברואר 2020.
ההתמודדות עם התפרצות הנגיף כללה הנחיות של משרד הבריאות שנועדו למנוע את התפשטותו, ובכללן ריחוק חברתי, וכן בידוד בית למי ששהו בקרבת חולים או שבו ממדינות שבהן התפרצה המחלה, ביטול אירועים המוניים, ומתן טיפול רפואי בבתי החולים למי שהתגלו כחולים.
מספר הטסים מישראל אל מחוצה לה והמגיעים אליה, צומצם בהדרגה.
מטעם משרד הבריאות פורסמו גם הנחיות כמו הימנעות מלחיצות ידיים, שמירה על מרחק של לפחות 2 מטרים מאדם לאדם ובהמשך שימוש במסכות והקפדה על כללי היגיינה כגון רחצת ידיים.
SARSr-CoV (גם SARS-CoV, ראשי תיבות של Severe acute respiratory syndrome-related coronavirus) הוא מין של נגיף RNA מתת-משפחת נגיפי קורונה המידבק באדם, בעטלפים ובמיני יונקים נוספים.
SARSr-CoV הוא נגיף RNA חד-גדילי חיובי בעל מעטפת שככל הנראה חודר לתא דרך הקולטן ACE2.
שני זנים ממין זה גרמו להתפרצויות של מחלות נשימה קשות בבני אדם: SARS-CoV (גם: SARS-CoV-1) שגרם למחלת סארס בשנים 2002–2004 ו-SARS-CoV-2 שגורם למחלת נגיף קורונה 2019 והביא למגפת הקורונה.
ישנם מאות זנים נוספים של SARSr-CoV, שאינם ידועים כמידבקים באדם.
עטלפים הם חיית המאגר העיקרית של זנים רבים של SARSr-CoV, וכמה זנים נמצאו בגחן הדקלים שהם ככל הנראה המקור הראשוני למין זה.
SARSr-CoV הוא אחד ממספר נגיפים שהוגדרו על ידי ארגון הבריאות העולמי בתוכנית החדשה שפותחה לאחר התפרצות האבולה במערב אפריקה (2014–2015) ב-2016 כבעלי פוטנציאל מגפתי עתידי, ויועדו למחקר ופיתוח דחופים.
התחזית התממשה עם פרוץ מגפת הקורונה ב-2019.
על בסיס האזורים השמורים בגנום של SARSr-CoV, משערים שהוא צאצא מוקדם של ה-betacoronaviruses.
עטלפים הם חיית המאגר העיקרית שלו.
הניגף התפתח במשך זמן רב בעטלפים ורק לאחרונה החלו זנים מסוימים להידבק באדם.
שני הזנים SARS-CoV ו-SARS-CoV-2 הם צאצאים של נגיף אחד אך עשו את המעבר לבני אדם בנפרד ובאופן עצמאי.
בדומה לשאר הנגיפים בתת-משפחת נגיפי קורונה, לנגיף גנום ליניארי לא מקוטע, חד-גדילי חיובי (גדיל קריא; נגיפי (+)ssRNA).
הגנום ארוך יחסית לנגיפי RNA, ומכיל 29,727 בסיסים.
לוויריונים מבנה עגול בעל קוטר של כ-125 ננו-מטר, עם זיזים (spikes), בצורה המזכירה קרני שמש - מה שהקנה לנגיפים אלה את שמם.
בוויריוני קורונה ארבעה מבנים חלבוניים עיקריים: זיזים, ממברנה, מעטפת ונוקליאוקפסיד בעל מבנה ספירלי שאינו אופייני לנגיפי (+)ssRNA.
שירות האוויר המיוחד הוא כוח מיוחד בצבא הבריטי תחת פיקוד מנהלת הכוחות המיוחדים (UKSF), והמהווה מרכיב בפיקוד האסטרטגי UKStratCom של משרד ההגנה הבריטי (MOD).
שירות האוויר המיוחד, הוא חלק ממערך הכוחות המיוחדים של בריטניה, הכולל גם את רגימנט הסיור המיוחד, SBS, SFSG ורגימנט הקשר 18 (UKSF).
היסטורית, ה־SAS הוקם במלחמת העולם השנייה כרגימנט במסגרת זרוע האוויר של הצבא (AAC - Army Air Corp), ומאוחר יותר ב־1950 אורגן מחדש כחיל עצמאי נפרד.
ב־1987, הוא הוכפף למנהלת הכוחות המיוחדים (UKSF) במשרד ההגנה.
תפקידו העיקרי של ה-SAS הוא לוחמה בטרור, השתלטות וחילוץ בני ערובה, אבטחת אישים ומבצעים מיוחדים חשאיים ברחבי כדור הארץ בהתאם לאינטרס הלאומי הבריטי.
שירות האוויר המיוחד SAS, הוא כוח הקומנדו הידוע ביותר בעולם ומודל לחיקוי בצבאות רבים, בשל איכותו הגבוהה.
המוטו שלו, "המעז מנצח" (), הפך לציטוט משפיע ומוכר ברחבי העולם.
רגימנט אחד סדיר (SAS 22), ושני רגימנטים במילואים (SAS 21 ו־SAS 23).
בכל רגימנט ארבע פלגות בפיקוד קצין בדרגת מייג'ור.
בפלגה כ־65 לוחמים המחולקים לצוותים בני 16 לוחמים בפיקוד קצין בדרגת קפטן.
בכל צוות ארבע חוליות בנות ארבעה לוחמים.
לכל אחד מהם התמחות מסוימת: פרמדיק, חבלן, קשר, ולוחם הדובר שפה מקומית.
כל אחד מהצוותים מתמחה בתחום מסוים:
צוות אווירי מתמחה בצניחה טקטית
צוות סירות מתמחה בצלילה ופעולות אמפיביות
צוות ניוד מתמחה בנהיגה מבצעית ולוחמה מדברית
צוות הרים המתמחה בלוחמה הררית.
SAS 22 הוא המרכיב הסדיר במנהלת הכוחות המיוחדים.
הפלגות ברגימנט מקיימות סבבים של פעילות מבצעית ואימונים.