Палеогенетики раскрыли тайну чумы
Палеогенетики из разных стран мира обнаружили, что две масштабные эпидемии чумы — «чёрная смерть» и чума Юстиниана — длились намного дольше из-за определённых мутаций в ДНК чумной палочки.
Эти мутации произошли в генах из семейства pla и снизили смертоносность бактерии, но ускорили её распространение грызунами. Исследование опубликовано в журнале Science.
В нём участвовали учёные из Университета Макмастера в Канаде и Института Пастера во Франции. По словам научного сотрудника Института Пастера Хавьера Писарро-Серда, снижение патогенности бациллы дало ей преимущество перед более опасными штаммами чумной палочки в условиях низкой плотности населения.
Это открытие показывает, как патогенам нужно поддерживать баланс для эффективного распространения. Учёные изучили структуру ДНК нескольких десятков штаммов древней чумной палочки (Yersinia pestis).
Фрагменты их геномов были извлечены из останков жертв чумы Юстиниана и «чёрной смерти», найденных на европейских кладбищах VI–VII и XIV–XV веков. Исследователей интересовало, как менялся геном чумной палочки во время древних эпидемий.
Учёные сравнили мутации в геномах чумной палочки из останков первых и последующих жертв эпидемий. Они выяснили, что в обоих случаях в геноме Yersinia pestis уменьшилось число «рабочих» вариаций генов из семейства pla.
Эти гены играют важную роль в формировании бубонов, и их активность влияет на летальность инфекции. Чтобы понять, как мутации в генах pla влияют на бактерии, специалисты изучили образцы существующих форм Yersinia pestis, которые иногда вызывают вспышки чумы в Азии.
Это позволило выявить три современных штамма чумной палочки с аналогичными мутациями в генах pla и изучить особенности вызываемой ими инфекции на культурах клеток и на мышах. Палеогенетики обнаружили, что мутации значительно ускоряли распространение бубонной чумы.
Это было связано с тем, что они на несколько дней увеличивали сроки жизни грызунов после заражения. Так пандемические формы чумной палочки могли распространяться дальше и быстрее, чем их предшественники, и выживать в средах с низкой плотностью носителей.