A tudósok felfedezik, hogyan alakította egyetlen gén a pestisjárvány lefolyását

A tudósok felfedezik, hogyan alakította egyetlen gén a pestisjárvány lefolyását

A tudósok dokumentálták a baktérium egyetlen génjének módját, amely bubópestis kialakulását okozza.Yersinia pestislehetővé tette, hogy több száz évig fennmaradjon a virulenciájának és az áldozatok megöléséhez szükséges időnek a beállításával, de a pestis e formái végül kihaltak.

A McMaster Egyetem és a francia Institut Pasteur kutatóinak ma megjelent tanulmánya a folyóiratbanTudománynéhány alapvető kérdéssel foglalkozik a világjárványokkal kapcsolatban: Hogyan jutnak be az emberi populációkba, hogyan okoznak hatalmas betegségeket, és hogyan alakítanak ki különböző szintű virulenciát, hogy fennmaradjanak a populációkban?

A fekete halál továbbra is a leghalálosabb világjárvány az emberiség történelmében, és a becslések szerint Európa, Nyugat-Ázsia és Afrika lakosságának 30-50 százalékát ölte meg, miközben áthaladt ezeken a régiókon. A 14. században több mint 500 éven át hullámokban jelent meg, és egészen 1840-ig tartott.

A fekete halált ugyanazok a baktériumok okozták, amelyek a Justinian's Plague-t, az első pestisjárványt, amely az 500-as évek közepén tört ki. A harmadik pestisjárvány 1855-ben kezdődött Kínában, és ma is tart. Halálos hatásait ma már jobban szabályozzák az antibiotikumok, de még mindig érezhető olyan régiókban, mint Madagaszkár és a Kongói Demokratikus Köztársaság, ahol rendszeresen jelentenek megbetegedést.

Ez az egyik első olyan kutatási tanulmány, amely közvetlenül vizsgálja egy ősi kórokozóban bekövetkezett változásokat, amelyeket ma is tapasztalunk, hogy megértsük, mi okozza a járványok virulenciáját, fennmaradását és/vagy végső kihalását. "

Hendrik Poinar, a tanulmány társszerzője, a McMaster Ősi DNS Központ igazgatója és Michael G. DeGroote Genetikai Antropológiai Tanszék

A Justinian Plague törzsek az európai és közel-keleti lakosság 300 éves pusztítása után haltak meg. A második pandémiás törzsek a fertőzött rágcsálópopulációkból bukkantak fel, és a fekete halált okozták, mielőtt két fő vonalra szakadtak volna. E két vonal egyike az összes modern törzs őse. A többit évszázadok alatt újra betelepítették Európába, és a 19. század elejére végül kihaltak.

Az ősi és modern pestis áldozataitól származó minták százait felhasználva a csapat nullázta az úgynevezett géntPLA,magas példányszámú összetevőjeY. pestisEz segít az immunrendszeren keresztül észrevétlenül eljutni a nyirokcsomókhoz, mielőtt átterjedne a test többi részére.

Kiterjedt genetikai elemzés kimutatta, hogy kópiaszámuk vagy teljes számukPLAA baktériumban talált gének csökkentették a betegség későbbi kitöréseit, ami viszont 20 százalékkal csökkentette a mortalitást és meghosszabbította a fertőzés hosszát, ami azt jelenti, hogy a gazdák tovább éltek, mielőtt meghaltak. Ezeket a vizsgálatokat a Bubonic Plague egérmodelljein végezték.

Fordítva, ha aPLAA gén eredeti, magas kópiaszámában volt, a betegség sokkal virulensebb volt, és minden gazdáját megölte, és ez sokkal gyorsabban sikerült.

A tudósok feltűnő hasonlóságot is azonosítottak a modern és az ősi törzsek pályái között, amelyek egymástól függetlenül fejlődtek ki.PLAAz első és a második világjárvány későbbi szakaszában, és eddig a harmadik világjárvány három mintájában, amelyeket ma Vietnamban találtak.

Mind a Justinianus, mind a Black Death-járvány esetében az evolúciós változás körülbelül 100 évvel a kezdeti járványok után következett be. A tudósok azt sugallják, hogy mivel a génkópiaszám csökkent, és a fertőzött patkányok tovább éltek, tovább terjeszthették a fertőzést, biztosítva a kórokozó szaporodási sikerét.

„A csökkentésePLAtükrözheti a rágcsáló- és emberpopulációk változó méretét és sűrűségét” – magyarázza Poinar. Fontos megjegyezni, hogy a pestis a patkányok járványa volt, amelyek a járványok és világjárványok mozgatórugói voltak. Az emberek véletlenül estek áldozatul. "

A városokban élő fekete patkányok nagy számuk és az emberhez való közelségük miatt valószínűleg „amplifikációs gazdaszervezetként” működtek. Mert a fekete patkányok nagyon fogékonyak ráY. pestisA kórokozó megkövetelte, hogy a patkánypopulációk elég magasak maradjanak ahhoz, hogy új gazdákat biztosítsanakY. pestisTegye át és folytassa a világjárvány ciklusát.

Azonban aPLA-A redukált törzsek végül kihaltak, valószínűleg a környezetükben a gazda-kórokozó kapcsolat további eltolódását tükrözve.

Amikor a kutatók a kimerültség jeleit keresték az Institut Pasteur gyűjteményében a harmadik pandémiás minták nagy sorozatában, három korabeli törzset találtak.PLAKimerültség.

„Köszönhetően nemzetközi munkatársainknak, akik világszerte figyelemmel kísérik a helyi pestisjárványokat, sikerült megtalálnunk az ehhez a projekthez használt egyedi baktériummintákat, hasonlóan ahhoz, mintha három ritka tűt találtunk egy szénakazalban” – mondja Javier Pizarro-Cerdá, a munka társszerzője, a Pestis Igazgatóságának igazgatója.YersiniaKutatóegység és a WHO Pesti Együttműködési Központja, az Institut Pasteur.

Az intézet a világ egyik leggazdagabb modern gyűjteményének ad otthontY. pestisIsolate hozzáteszi Guillem Mas Fiol, a tanulmány társvezetője és posztdoktori kutató, akit Pizarro-Cerdá irányított.

„Kutatásunk egyik legérdekesebb aspektusa egy olyan tulajdonság tanulmányozása volt, amelyet először a kihalt pestistörzsekben figyeltek meg, és most először lehetett kísérletileg tesztelni élő, mai baktériumtörzsekben” – mondja.

"Bár kutatásunk egy érdekes mintára világít rá a pestis evolúciós történetében, a mai napig Afrikában, Dél-Amerikában és Indiában keringő törzsek többsége olyan volt, amely korábban a tömeges halálozásért volt felelős" - mondja Ravneet Sidhu, a tanulmány társszerzője és a McMaster Ancient DNA Center PhD jelöltje.

Források: