Mustasta kuolemasta selviytyneet siirsivät jälkeläisilleen ruton vastustuskykygeenejä, mutta tämä maksaa
"Black Death" - uudestaan ja uudestaan
"Black Death" tai buboniruttopandemiaYersinia pestis -bakteerin aiheuttama XIV vuosisadalla kuoli 30–50 % Euroopan väestöstä vain viidessä vuodessa. Myöhemmin mantereella havaittiin taudinpurkauksia muutaman vuoden välein. Ja silti jokainen seuraava vaati vähemmän ihmishenkiä kuin edellinen. Pitkään aikaan tiedemiehet eivät voineet ymmärtää miksi.
Ruttobacillus (Yersinia pestis) on eräänlainen gramnegatiiviset bakteerit Yersiniaceae-heimosta. Buboniruton tartuntatauti voi myös aiheuttaa ruttokeuhkokuumetta ja septiseemistä ruttoa.
Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH
Yhden teorian mukaan kuolleisuusvähentynyt johtuen bakteerin evoluutiosta Y. pestis tai kehittyneet eurooppalaiset hygieniaan liittyvät kulttuurikäytännöt. Eloonjäämisen paraneminen voi kuitenkin johtua myös pandemian aiheuttamasta nopeasta luonnonvalinnasta. Tiedemiehet olettavat, että tässä skenaariossa ihmiset, joilla oli ruttoresistenssigeenejä, selvisivät useammin ja siirsivät ne siten seuraavalle sukupolvelle nopeammin.
Idean validointi
Tämän hypoteesin testaamiseksi asiantuntijat keräsivät yli 500 DNA-näytettä ihmisten jäänteistä, jotka kuolivat ennen Englannin ja Tanskan halki mustaa kuolemaa, sen aikana tai pian sen jälkeen.
Tutkijat loivat DNA:ta analysointia varten.Lontoon East Smithfieldin ruttokuoppiin haudatuista jäännöksistä. Tämä on noin 2 hehtaarin hautausmaa, jota käytettiin joukkohaudoiksi vuosina 1348-1350. He keräsivät 318 näytettä Smithfieldistä ja muista Lontoon paikoista sekä 198 näytettä viidestä paikasta Tanskassa. DNA saatiin ihmisiltä, jotka kuolivat 500 vuotta ennen Mustan kuoleman alkamista ja jopa 450 vuotta sen päättymisen jälkeen. Lisäksi monet näistä näytteistä otettiin ihmisiltä, jotka olivat "tapahtumien keskipisteessä".
Kokeile geenin osia
DNA osoittautui erittäin hajonneeksi ja sekoittuneeksimuun ympäristön DNA:n kanssa, mukaan lukien mikrobien jättämä DNA. Siksi biologit tutkivat vain pieniä alueita siitä. He keskittyivät noin 350 spesifiseen geeniin, jotka liittyvät immuunijärjestelmään, sekä noin 500 laajempaan genomialueeseen, jotka aiemmin liittyivät immuunihäiriöihin.
Immuniteettiin liittyvistä geeneistäRyhmä tunnisti 245 geenivarianttia eli eri geenien erityisiä "makuja". Niiden erikoisuus on, että ne levisivät erityisen voimakkaasti lontoolaisten keskuudessa pandemian alettua. Niistä neljä löydettiin tanskalaisista näytteistä.
Laaja valikoima geenejä toimii, tutkijat sanovatyhdessä laukaisemaan immuunivasteen taudinaiheuttajia, kuten Y, vastaan. pestis. Tästä seuraa, että monet näistä geeneistä ovat luonnonvalinnan kohteena pandemian aikana. Lisäksi Englannista ja Tanskasta otetuissa näytteissä voi olla erilaisia variaatiomalleja näissä geeneissä.
Ennen ruttopandemiaa ja sen aikana kuolleiden ihmisten hampaista uutettua DNA:ta tutkijat löysivät geneettisiä eroja.
Kuva: Matt Clark/McMaster University
Selvittää, suojaavatko liputetut geenit ihmisiärutosta ja miten he keräsivät immuunisoluja, jotka tunnetaan makrofageina eläviltä ihmisiltä. Biologit analysoivat heidän geneettisen rakenteensa ja altistivat sitten solut Y:lle. pestis petrimaljoissa.
"Punainen lippu" koskemattomuudesta
Yksi geeni - ERAP2 - osoittautui avainaseeksiimmuunisolujen arsenaali. Ainakin petrimaljoissa makrofagit, jotka kantoivat kahta kopiota ERAP2-versiosta, tappoivat Y:n. pestis on tehokkaampi kuin makrofagit, joissa on yksi kopio geenivariantista tai ilman sitä. ERAP2 sisältää ohjeet sellaisen proteiinin valmistamiseksi, joka auttaa immuunisoluja tuomaan pinnalle vieraiden hyökkääjien, kuten bakteerien, hiukkasia. Tämä nostaa "punaisen lipun" muille immuunisoluille , kutsuen heitä auttamaan viruksen torjunnassa.
Makrofagit erittävät myös aineita, joita kutsutaansytokiinit kokoamaan immuunijärjestelmän taistelemaan taudinaiheuttajia vastaan. Osoittautuu, että solujen erittämien sytokiinien määrä vaihtelee sen mukaan, mitä ERAP2-geenin versioita ne kantavat.
Sinun on maksettava kaikesta
Ruton jälkeinen versio ERAP2:sta todella antoikantajilla on etulyöntiasema Black Deathiin nähden, vaikka laboratorioastioilla tehdyt tutkimukset eivät täysin kuvasta sitä, mitä ihmiselle tapahtuu tosielämässä, tutkijat korostavat.
Ja silti, tämä suoja ruttoa vastaan voi olla kallistakustannus. Journal of Clinical and Translational Gastroenterology -lehdessä julkaistun raportin mukaan ERAP2:n versio, joka suojaa Y:ltä. pestis on tunnettu Crohnin taudin riskitekijä. Tutkimuksen tekijät totesivat, että muut uudessa tutkimuksessa havaitut geneettiset variantit liittyvät lisääntyneeseen autoimmuunisairauksien, mukaan lukien nivelreuman ja lupuksen, riskiin.
Pandemian aikana tällä ei kuitenkaan ollut väliä,tutkijat korostavat. "Pandmian kiireellisyys teki kompromissin väistämättömäksi", he selittävät Nature-artikkelin kommentissa. Samanlaisia kompromisseja tapahtui todennäköisesti muiden historiallisten epidemioiden aikana, ennen ja jälkeen mustaa kuolemaa. Kaikuja näistä tapahtumista on edelleen nähtävissä nykyihmisen DNA:ssa.
Lue lisää:
NASA paljasti Haumean alkuperän - aurinkokunnan salaperäisimmän planeetan
Elävät organismit ovat tehneet Marsista asumiskelvottoman
Maksa voi toimia yli 100 vuotta: tutkijat kertoivat, kuinka tämä on mahdollista