Получена подробная расшифровка генома возбудителя Юстиниановой чумы

Немецкие и американские ученые получили подробную расшифровку генома возбудителя Юстиниановой чумы. Результаты работы опубликованы в журнале Molecular Biology and Evolution.

Юстинианова чума — первая из зафиксированных в истории пандемий этой инфекции с многочисленными жертвами. Она началась около 541 года в Египте, распространилась через Римскую империю и ее соседей и волнообразно возвращалась в течение двух веков. По оценкам, во время первой вспышки эпидемии умерло не менее 25 миллионов человек (примерно 13 процентов населения Земли на тот момент), а за все время пандемии — до 50 миллионов. Почему возбудитель не вызывал пандемий до этого, каково было географическое распространение инфекции и какова была заболеваемость и смертность в ходе отдельных волн, остается в целом не известным. Приблизиться к пониманию этого можно, изучив характеристики возбудителя. Предыдущий анализ его генома лишь подтвердил, что Юстинианова чума была вызвана чумной палочкой (Yersinia pestis), и отнес ее к филогенетической ветви 0, указывающей на китайское происхождение.

В ходе нового исследования сотрудники Научного института человеческой истории Общества имени Макса Планка с коллегами из других научных центров выделили генетический материал возбудителя из останков мужчины и женщины. Они умерли около 530–570 года и были обнаружены около 50 лет назад недалеко от баварского города Альтенердинг (примерно в 20 километрах от места, где добыли материал для предыдущего генетического анализа).

Ученым удалось получить значительно более подробную расшифровку генома чумной палочки (кратность покрытия 17,9), чем в предыдущей работе. Анализ ДНК показал, что возбудитель также принадлежит к филогенетической группе 0. Также исследователи обнаружили 30 ранее не описанных замещений в геноме Y. pestis. Они затрагивали семейство генов lacl, регулирующих транскрипцию, а также гены nrdE, fadJ и pcp, которые, предположительно, отвечают за вирулентность (способность вызывать заболевание). Возможно, эти генетические изменения придали бактерии свойства, которые способствовали ее пандемическому распространению.

Кроме того, ученые пришли к выводу, что 19 замещений, найденных в предыдущем исследовании, являются ложноположительным результатом. В остальном геномы возбудителей оказались идентичными, что, по мнению авторов работы, указывает на низкое генетическое разнообразие чумной палочки времен Юстиниановой чумы на юге Германии.

Исследователи рассчитывают, что полученные ими данные помогут оценить вероятные пути распространения пандемии из Египта в Европу, а также понять, почему инфекция, которая убивала людей в течение двух столетий, впоследствии практически не проявлялась вплоть до «Черной смерти» XIV века (подобнее о пандемиях чумы можно прочитать в нашем материале).

Другие исследования генома Y. pestis, проведенные к настоящему времени, показали, что эта бактерия поражает людей в течение как минимум пяти тысяч лет, а также что чуму в Европе XIV–XVII веков вызывал один и тот же штамм возбудителя. Кроме того, по количеству глиняных черепков в археологических слоях Англии ученые смогли оценить смертность в ходе эпидемии «Черной смерти» — она составила в среднем 45 процентов населения, а в некоторых поселениях превышала 70 процентов.

Олег Лищук