Science: Выявлены продлившие эпидемии черной смерти и чумы Юстиниана мутации
Ученые выявили доказательства того, что две самые крупные 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. Исследование палеогенетиков из Университета Макмастера в Канаде и Института Пастера во Франции было опубликовано 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. Специалисты совершили открытие, изучая структуру ДНК штаммов древней чумной палочки (Yersinia pestis).
Отмечается, что исследователей заинтересовало, каким образом 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 в двух случаях в геноме Yersinia pestis уменьшилось число «рабочих» вариаций генов из семейства pla, которые играют важную роль в формировании бубонов, и их активность определяет летальность инфекции.
Для раскрытия биологического смысла мутаций в генах pla специалисты исследовали образцы существующих форм Yersinia pestis, периодически 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.
Как обнаружили палеогенетики, эти мутации значительно 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.