Расшифрован древнейший геном бубонной чумы
Международная команда исследователей под руководством Института истории человечества Общества Макса Планка проанализировала два генома Y. pestis возрастом 3800 лет, что указывает на происхождение бубонной чумы в бронзовом веке. Штамм, идентифицированный учёными, был обнаружен у двух индивидов в двойном захоронении в Самарской области России, оба из которых были заражены одной и той же бактерией на момент смерти. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показывает, что этот штамм — древнейший из секвенированных на сегодняшний день, который содержит факторы вирулентности, считающиеся характерными для бубонной чумы, и является предковым для штаммов, вызвавших Юстинианову чуму, Чёрную смерть и эпидемии чумы в Китае в XIX веке.
Несмотря на историческое и современное значение болезни, её происхождение и возраст плохо изучены. В частности, оставалось неясным, когда и где Y. pestis приобрела вирулентный профиль, позволяющий ей колонизировать и передаваться через блоху-переносчика. Более ранние известные варианты, датируемые поздним неолитом и ранним бронзовым веком, не несли генетических признаков, делающих чуму особенно эффективной, — адаптации к выживанию в блохах, основных переносчиках болезни.
Двойное захоронение жертв чумы возрастом 3800 лет дало древнейший геном бубонной чумы
В ходе исследования учёные проанализировали девять индивидов из могил на одном из памятников в России. У двух из них на момент смерти была обнаружена Y. pestis. Оба были похоронены вместе в одной могиле примерно 3800 лет назад. Анализ ДНК показал, что индивиды, вероятно, принадлежали к срубной культуре Самарского региона.
«Оба индивида, по-видимому, были заражены одним и тем же штаммом Y. pestis, — комментирует Кирстен Бос. — И у этого штамма есть все генетические компоненты, необходимые для бубонной формы болезни. Таким образом, чума с тем потенциалом передачи, который мы знаем сегодня, существует гораздо дольше, чем мы думали».
Используя собранные данные вместе с ранее секвенированными штаммами Y. pestis, исследователи рассчитали возраст вновь идентифицированной линии примерно в 4000 лет. Это отодвигает предполагаемый возраст бубонной чумы на 1000 лет назад.
«Наши изоляты Y. pestis возрастом около 4000 лет обладали всеми генетическими характеристиками, необходимыми для эффективной передачи чумы блохами грызунам, людям и другим млекопитающим», — заявляет первый автор исследования Мария Спиру.
Ранние этапы эволюции одного из самых печально известных патогенов человечества
Хотя предыдущие исследования идентифицировали единую линию Y. pestis, присутствовавшую в Евразии в бронзовом веке, текущая работа предполагает, что существовало как минимум две современные друг другу линии чумы, которые могли обладать разными характеристиками передачи и вирулентности.
«Были ли линии одинаково распространены в человеческих популяциях и в какой степени деятельность человека способствовала их распространению — вопросы, требующие дальнейшего изучения, — объясняет старший автор Йоханнес Краузе. — Дополнительные геномы чумы бронзового и железного веков могут помочь определить ключевые события, которые способствовали высокой вирулентности и распространению одного из самых печально известных патогенов человечества».