Поховання жертв чуми
Spyrou et al. / Nature Communications, 2018
Генетики реконструювали найдавніший геном чумної палички, Yersinia pestis, віком близько 3,8 тисяч років, розповідається в Nature Communications. Хоча відомо, що чумою люди хворіли і раніше, в цей раз вчені знайшли перший геном Y. Pestis сучасного типу. У нього вже з'явилася адаптація до членистоногим, переносників інфекції.
Чумна паличка Yersinia pestis може викликати кілька різновидів чуми і найпоширеніша з них - бубонна. Зафіксовані три пандемії чуми: юстиніянова чума V-VIII століть, Чорна смерть XIV-XVIII століть і пандемія в XIX-початку XX століть в Азії, Африці і Південній Америці. Вони характеризувалися періодичними спалахами інфекції, під час яких помирали десятки мільйонів чоловік. Переносниками чумної палички були щурячі блохи, хоча недавно дослідники припустили , Що в основному її переносили людські блохи і воші. Вони кусали людей, бактерія проникала в організм, разом з лімфою добиралася до найближчого лімфовузла і там починало розмножуватися.
Здатність паразитувати на членистоногих Yersinia pestis придбала одночасно з плазмідами (короткими кільцевими ДНК), які асоціюються з її високою вірулентністю (здатністю викликати захворювання). Ці зміни були ключовими для виникнення бубонної форми чуми і, мабуть, вони виникли порівняно недавно. Дослідження давньої ДНК показали , Що люди хворіли чумою ще в давнину, близько п'яти тисяч років тому, але в той час бактерія була не дуже вірулентності і ще не здатна заражати членистоногих. Можливо, інфекція передавалася від однієї людини іншій при прямому контакті. До недавнього часу вважалося, що найдавніша Y. pestis «сучасного типу» виникла 2,9 тисяч років тому.
Німецькі генетики під керівництвом Йоханнеса Краузе (Johannes Krause) з Інституту вивчення історії людства Товариства Макса Планка в Єні «зістарили» чумну паличку майже на тисячу років. Вони проаналізували ДНК, виділену з останків дев'яти осіб, представників зрубної культури , Що жили на території сучасної Самарської області близько 3,8 тисяч років тому.
Генетиків поховання зацікавили тому, що вони перебували в понтійсько-прикаспійської степу, яка під час бронзового століття служила «міграційним коридором» з Азії до Європи і навпаки. Під час міграцій разом з людьми подорожували і патогени. Виявилося, що двоє людей зрубної культури хворіли чумою. Дослідникам вдалося реконструювати і проаналізувати геноми древньої чумної палички.
Виявилося, що 3,8 тисячі років тому Y.pestis штаму R15, як його назвали дослідники, вже обзавелася локусом гена мишачого токсину (ymt), який розташований в одній з коротких кільцевих ДНК і необхідний для колонізації щурячих бліх. У старіших лініях чумної палички він був відсутній. Вчені виявили в геномі R15 і варіант іншого гена, pla, який асоціюється з підвищеною вірулентністю. У давніших штамах цей ген теж був присутній, але в менш «вирулентной» версії. Кілька інших генів, зокрема ureD і rcsA, навпаки, негативно впливали на здатність чумної палички заражати членистоногих. Виявилося, що в більш древніх лініях бактерії вони були активні, а в геномі R15 вони були «відключені» одиничними мутаціями.
Дослідники побудували філіпченкове дерево чумної палички, в яке включили 177 геномів, від найдавнішого до сучасних, а також найближчого предка бактерії, Yersinia pseudotuberculosis. Аналіз показав, що висока вірулентність і здатність заражати членистоногих виникла у чумної палички близько чотирьох тисяч років тому і після цього популяція бактерій швидко поширилася по Євразії.
раніше вчені простежили за міграціями чуми в неолітичної Європі. Імовірно, чумна паличка з'явилася на територіях сучасних Литви та Хорватії разом зі степовиками з Центральної Азії, звідки вона поширилася по Європі.
Катерина Русакова