Реконструирован геном древнейшей Yersinia pestis современного типа

Подготовила Екатерина Самойлова

Коллектив генетиков под руководством Йоханнеса Краузе (Johannes Krause) из Института изучения истории человечества Общества Макса Планка в Йене проанализировал ДНК, выделенную из останков девяти человек, живших около 3,8 тысяч лет назад на территории Самарской области. Два человека были захоронены отдельно. В их останках обнаружили множество фрагментов ДНК Y. Pestis одного и того же штамма, геном которого был реконструирован и проанализирован в ходе исследований.

Ранее считалось, что древнейший штамм Y. pestis возник 2,9 тысяч лет назад. Недавние исследования генотипов Y.pestis определили, что самые ранние известные варианты, относятся к позднему неолиту и раннему бронзовому веку. Результаты опубликованной работы свидетельствуют о том, что найденный штамм является самым древним из секвенированных, который содержит факторы вирулентности характерные для бубонной чумы, а также является предком штаммов, которые вызвали чуму Юстиниана (V–VIII век), Черную смерть (XIV–XVIII век) и эпидемии чумы в Азии, Африке и Южной Америке (XIX век).

В исследуемом штамме Y.pestis  (R15) присутствовал локус гена мышиного токсина (ymt), необходимый для колонизации блох крыс. В более древних линиях чумной палочки этот ген отсутствовал. Также в отличие от ранних штаммов, в геноме R15 был обнаружен вариант гена pla, который ассоциируется с повышенной вирулентностью. Однако в более древних линиях бактерии были активны ureD и rcsA, которые негативно влияют на способность заражать членистоногих, а в геноме R15 эти гены содержали единичные мутации и были «выключены».

Исследователи построили филогенетическое дерево Y. pestis, в которое включили 177 геномов от самого древнего до современных, а также Yersinia pseudotuberculosis — ближайшего предка чумной палочки.  Выяснилось, что высокая вирулентность и способность заражать членистоногих возникла у Y. pestis около 3,8 тысяч лет назад, что стало причиной быстрого распространения бактерий в дальнейшем.

В связи с последними открытиями перед учеными встают новые вопросы о распространенности родов Y. рestis в человеческих популяциях на различных территориях, которые еще только предстоит решить.

Источник

Maria A. Spyrou et al.// Analysis of 3800-year-old Yersinia pestis genomes suggests Bronze Age origin for bubonic plague // Nature Communications, 2018; 9 (1) DOI: 10.1038/s41467-018-04550-9