Генетические мутации повысили вирулентность современных штаммов чумы

Исследователи из Института эволюционной биологии Общества Макса Планка и Кильского университета выявили генетические факторы, которые были приобретены чумной палочкой (Yersinia pestis) в процессе недавней эволюции и повысили ее вирулентность. Эти мутации привели к последней пандемии чумы в XIX веке. Быстрые мутации подчеркивают сохраняющуюся опасность древнего возбудителя.

Исследователи проанализировали скелеты 42 человек, похороненных на двух датских приходских кладбищах между XI и XVI веками. Они идентифицировали генетический материал чумной палочки и сравнили его с ранее полученными данными о штаммах, характерных для древней, средневековой и современной пандемий.

Анализ показал, что в процессе эволюции между Черной смертью (средневековой эпидемией) и «современной» пандемией XIX века у чумной палочки появился новый профаг YpfΦ — геном фагового вируса, встроенный в ДНК бактерии. Это изменение, возникшее, по-видимому, в результате горизонтального переноса генов, влияет на вирулентность чумной палочки. Для штаммов с YpfΦ смертельная «доза» значительно ниже, чем для их предшественников.

Хотя исследователи пока не понимают, почему профаг оказывает такое влияние на вирулентность, они полагают, что новые штаммы способны заразить ткани организма вдали от исходного очага инфекции. В процессе анализа генетики показали, что этот профаг генерирует белки, напоминающие ZOT-токсины при холере. Они способствуют вредными веществами между зараженными клетками и оказывает повреждающее действие на слизистую оболочку и эпителий.

Чумная палочка давно «сопутствует» нашему виду. Эти бактерии найдены в древних захоронениях, возраст которых превышает 5 000 лет, а локальные вспышки в основном в Азии и Африке происходят до сих пор. 

Но по-настоящему массовым были три «столкновения» человечества с чумой: Юстинианова чума в Римской империи в VI веке, Черная смерть в средневековой Европе и пандемия, начавшаяся в середине XIX века в Азии, распространившаяся на весь мир и унесшая жизни, как минимум, 15 млн человек. Способность патогена к быстрой эволюции и «заимствованию» генов у других бактерий и вирусов, показывает возможные риски новой эпидемии, считают авторы исследования.

Читать далее:

Мощным землетрясениям за несколько часов предшествуют незаметные движения Земли

Анализ ДНК жителей Мачу-Пикчу показал, откуда появились жители Мачу-Пикчу

Уникальные клетки нашли у победивших рак пациентов

_{На обложке: скелеты, найденные во время раскопок в Дании, из которых были получены ДНК древних штаммов чумной палочки. Изображение: Unit of Anthropology, ADBOU, SDU}