История чумной палочки. Часть 1. Самарская прародина и полезная мутация.

Многие люди считают, что: 1) чума возникла в Средневековье в городах Европы 2) В настоящее время обнаружить и идентифицировать чумную палочку невозможно. Но это не так!

Конечно, далеко не все ученые разделяют утверждение о главенствующей роли Yersinia pestis в европейских эпидемиях «Черной Смерти» (1347-1353) - возможно, она действовала с сообщниками. Пролить свет на происхождение этой энтеробактерии помогли исследования палеоДНК.

Но опасно ли копать такие захоронения? Нет! Сам возбудитель болезни уже не активен, «можно спать спокойно» — как сказал С. Дробышевский. А вот трогать скотомогильники 18-20 веков с сибирской язвой антрополог не советует.


Чума жителям России, несомненно «ближе», чем тот же эболавирус: два летальных случая с Эболой в нашей стране случались с лаборантами НИИ, которые работали с подопытными в 1996 и 2004. Как же палочка связана с территорией РФ?

Где возникла?

Коллектив генетиков под руководством Йоханнеса Краузе из Института наук об истории человека Общества Макса Планка ( ермания) «прославился» изучением чумы. Исследуя образцы неолита – раннего бронзового века команда пришла к выводу, что распространению по Евразии могла послужить масштабная миграция степных кочевников (ямников), как на Запад (в Европу), так и в Центральную Азию. Это вам не гипотетический «новичок» во флаконе от духов таскать!

История чумной палочки. Часть 1. Самарская прародина и полезная мутация. Чумная палочка, Чума, Генетика, Самара, Степь, ДНК, Срубная культура, Бубонная чума, Длиннопост

Другое дело, что население степей современных России и Украины бубонной чумой скорее всего не болело: согласно выводу Краузе тогда палочка еще не могла распространятся с помощью блох, своих промежуточных хозяев.

Y. pestis в эволюции возникла из бактерии псевдо-туберкулеза Y. pseudotuberculosis. После отделения от Y. pseudotuberculosis «ЧП (чумная палка)» приобрела высокопатогенные свойства путем потери одного хромосомного гена. А затем полезная мутация — и ген ymt, обеспечил способность бактерии заселять кишечник блохи.

Когда возникла мутация?

Из 9 индивидов эпохи поздней бронзы из захоронений срубной культуры в Самарской области. Y. pestis, была обнаружена у двух индивидов из парного захоронения (образцы RT5 и RT6), датировка захоронения 3800 лет назад. (в исследовании принимали участие и специалисты Казанского государственного университета).

История чумной палочки. Часть 1. Самарская прародина и полезная мутация. Чумная палочка, Чума, Генетика, Самара, Степь, ДНК, Срубная культура, Бубонная чума, Длиннопост

У индивида RT5 (мужчина) штамм Y. pestis сохранился лучше всего. Его Y-хромосома принадлежала к гаплогруппе R1a1a1b, а мтДНК (материнская линия)– к гаплогруппе U2e2a.

Генетики решили узнать о родственных связях этого мужчины. Оказалась к нему (Samara RT5) наиболее близки индивиды европейской культуры шнуровой керамики, андроновской культуры с Алтая и «соседи» из срубной культуры.

И тут ученые решили проделать тоже самое для генома самарской ЧП: его проанализировали в сравнении с 177 известными геномами бактерии. Генетика великая сила!

В целом «чумные палочки» парочки оказались близки.

Бактерии во времени: образцы позднего неолита-ранней бронзы обозначены фиолетовым цветом, поздней бронзы – зеленым цветом, железного века – светло-коричневым цветом, античной чумы – синим цветом, средневековой «черной смерти» - темно-коричневым цветом.

История чумной палочки. Часть 1. Самарская прародина и полезная мутация. Чумная палочка, Чума, Генетика, Самара, Степь, ДНК, Срубная культура, Бубонная чума, Длиннопост
История чумной палочки. Часть 1. Самарская прародина и полезная мутация. Чумная палочка, Чума, Генетика, Самара, Степь, ДНК, Срубная культура, Бубонная чума, Длиннопост

По сравнению с ранее выделенными изолятами Y. pestis периодов позднего неолита – ранней бронзы, изоляты из RT5 и RT6 образуют отдельную ветвь (на дереве обозначен узел RT5 NODE). Впоследствии из этой ветви возникли возбудители Византийской чумы и «черной смерти», а также современные штаммы Y. pestis. Ген ymt появляется только у RT5 и RT6, то есть в позднем бронзовом веке (3800 лет назад).


Молекулярная датировка показала, что "ЧП" приобрела ген ymt около 4000 лет назад, вслед за чем ее популяция резко увеличилась в численности. Что касается места происхождения этих событий, то авторы считают, что их можно привязать к месту образца RT5, то есть к западно-евразийской степи.


Авторы предполагают, что в период бронзового века на территории Евразии могли одновременно сосуществовать бактерии с разными способами передачи. В дальнейшем линия Y. pestis, способная к передаче через блох, получила конкурентное преимущество и широко распространилась.

История чумной палочки. Часть 1. Самарская прародина и полезная мутация. Чумная палочка, Чума, Генетика, Самара, Степь, ДНК, Срубная культура, Бубонная чума, Длиннопост