Международный коллектив палеогенетиков выявил доказательства того, что две крупнейшие эпидемии чумы — «черная смерть» и чума Юстиниана, продлились необычайно долго из-за появления в ДНК чумной палочки нескольких мутаций в генах из семейства pla, снизивших ее смертоносность, но ускоривших ее распространение грызунами.
Работа ученых из Университета Макмастера в Канаде и Института Пастера во Франции была опубликована в журнале Science.Научный сотрудник Института Пастера Хавьер Писарро-Серда объяснил, что когда патогенность бациллы снизилась, это дало ей конкурентное преимущество по сравнению с более опасными штаммами чумной палочки при распространении в пространствах с низкой плотностью населения. Данное открытие стало яркой иллюстрацией баланса, который нужно поддерживать патогенам для эффективного распространения.
Специалисты совершили данное открытие при изучении структуры ДНК нескольких десятков штаммов древней чумной палочки (Yersinia pestis). Обрывки их геномов были извлечены из останков жертв чумы Юстиниана и средневековой «черной смерти», обнаруженных на европейских кладбищах VI-VII веков и XIV-XV веков.
Исследователей заинтересовало, как изменялась структура генома чумной палочки по мере развития древних эпидемий. Ученые сравнили наборы мутаций в геномах чумной палочки из останков первых и последующих жертв эпидемий и выяснили, что и в том, и в другом случае в геноме Yersinia pestis уменьшилось число «рабочих» вариаций генов из семейства pla. Они играют важную роль в формировании бубонов, и их активность напрямую определяет летальность инфекции.
Для раскрытия биологического смысла мутаций в генах pla специалисты исследовали образцы ныне существующих форм Yersinia pestis, эпизодически вызывающих вспышки чумы в государствах Азии. Это предоставило ученым возможность выявить сразу три современных штамма чумной палочки с аналогичными мутациями в генах pla и изучить особенности вызываемой ими инфекции в опытах на культурах клеток и на мышах.
Палеогенетики обнаружили, что эти мутации значительным образом ускоряли распространение бубонной чумы, что было связано с тем, что они на несколько дней увеличивали типичные сроки жизни грызунов после заражения. Это позволяло пандемическим формам чумной палочки распространяться дальше и быстрее, чем их предшественникам, и выживать при попадании в среды обитания с низкой плотностью носителей.
Ранее ученые Копенгагенского и Гетеборгского университета обнаружили, что чума могла стать причиной упадка европейских земледельцев каменного века. Специалисты проанализировали ДНК из зубов и костей 108 человек, живших около 5000 лет назад. Для этого использовался метод «глубокого дробовика», позволяющий извлекать детализированную информацию из сильно поврежденной древней ДНК.
Свежие комментарии