Учёные восстановили геном многовековой кишечной палочки из фрагментов, извлечённых из итальянской мумии

Международная группа под руководством исследователей из Университета Макмастера в сотрудничестве с Университетом Париж Ситэ идентифицировала и реконструировала первый древний геном Escherichia coli (E. coli), используя фрагменты, извлечённые из желчного камня мумии XVI века.

E. coli — серьёзная проблема общественного здравоохранения, но не источник пандемий. Это комменсальная бактерия, которая обитает в нас и может действовать как оппортунистический патоген, заражая хозяина в периоды стресса, на фоне основного заболевания или иммунодефицита. Её полная эволюционная история, включая момент приобретения новых генов и устойчивости к антибиотикам, остаётся загадкой.

В отличие от хорошо задокументированных пандемий, таких как Чёрная смерть, исторических записей о смертях, вызванных комменсалами вроде E. coli, нет, хотя их влияние на здоровье и смертность, вероятно, было огромным.

Современная E. coli обычно встречается в кишечнике здоровых людей и животных. Большинство штаммов безвредны, но некоторые вызывают серьёзные, иногда смертельные вспышки пищевых отравлений и инфекций кровотока. Бактерия известна особой устойчивостью к лечению. Наличие генома 400-летнего предка современной бактерии даёт исследователям точку сравнения для изучения её эволюции и адаптации.

Мумифицированные останки для исследования происходят от итальянского дворянина эпохи Возрождения Джованни д'Авалоса, умершего в 1586 году в возрасте 48 лет. Считается, что он страдал от хронического воспаления желчного пузыря из-за желчнокаменной болезни.

При обследовании останков не было никаких физиологических указаний на наличие E. coli. Исследователям пришлось кропотливо изолировать фрагменты целевой бактерии, деградировавшие из-за загрязнения из многих источников, и использовать восстановленный материал для реконструкции генома.

Реконструированный штамм, хотя и уникален, попадает в филогенетическую линию, характерную для человеческих комменсалов, которая и сегодня вызывает желчнокаменную болезнь. Эта работа позволила идентифицировать оппортунистический патоген, изучить функции его генома и создать руководство для исследователей, изучающих другие скрытые патогены.