黒死病の生存者はペストに対する抵抗力を持つ遺伝子を子孫に伝えたが、これには代償が伴う
「黒死病」 - 何度も何度も
「黒死病」、または腺ペストのパンデミック14 世紀にはペスト菌によって引き起こされ、わずか 5 年間でヨーロッパ人口の 30 ～ 50% の命が奪われました。その後、大陸では数年ごとに病気の発生が観察されました。しかし、その後のそれぞれの犠牲者は、前の犠牲者よりも少ない命を奪いました。長い間、科学者たちはその理由を理解できませんでした。
ペスト桿菌 (Yersinia pestis) は、エルシニア科に属するグラム陰性菌の一種です。腺ペストの感染病原体は、ペスト肺炎や敗血症性ペストも引き起こす可能性があります。
ロッキーマウンテン研究所、NIAID、NIH
一説によると、死亡率は細菌 Y の進化的変化により減少しました。ペスト菌や衛生に関連するヨーロッパの発展した文化的習慣。しかし、生存率の改善は、パンデミックによって引き起こされた急速な自然選択の結果である可能性もあります。科学者たちは、このシナリオでは、ペスト耐性遺伝子を持つ人々がより頻繁に生き残るため、より高い割合でそれらを次世代に伝えたのではないかと仮説を立てています。
アイデアの検証
この仮説を検証するために、専門家らは、黒死病がイギリスとデンマークに蔓延する前、最中、あるいは直後に亡くなった人々の遺体から500以上のDNAサンプルを収集した。
研究者らは分析のために DNA を抽出した。ロンドンのイースト・スミスフィールドのペスト穴に埋葬された遺体から。ここは約 2 ヘクタールの墓地で、1348 年から 1350 年まで集団墓地として使用されていました。彼らは、ロンドンのスミスフィールドおよびその他の場所から 318 個のサンプルを収集し、デンマークの 5 つの場所から 198 個のサンプルを収集しました。 DNAは、黒死病が始まる500年前から終焉後450年までに死亡した人々から採取された。さらに、これらのサンプルの多くは「事件の震源地」にいた人々から採取されたものです。
遺伝子の一部を使った実験
DNAは高度に分解され、混合されていることが判明微生物によって残されたものを含む他の環境 DNA と。したがって、生物学者はその小さな領域のみを研究しました。彼らは、免疫系に関与する約 350 の特定の遺伝子と、これまで免疫障害に関連していた約 500 のより広範なゲノム領域に焦点を当てました。
免疫に関連する遺伝子の中には、研究チームは、245 個の遺伝子変異体、つまりさまざまな遺伝子の特定の「フレーバー」を特定しました。彼らの特徴は、パンデミックの開始後にロンドン市民の間で特に強く広まったことです。そのうち 4 つはデンマークのサンプルから発見されました。
科学者らによると、広範囲の遺伝子が働いているこれらを組み合わせて、Y などの病原体に対する免疫反応を引き起こします。ペスト菌。これは、これらの遺伝子の多くがパンデミック中に自然選択を受けることを示唆しています。さらに、イギリスとデンマークのサンプルでは、これらの遺伝子の変異パターンが異なる可能性があります。
ペストの大流行の前と最中に死亡した人々の歯から抽出された DNA を使用して、研究者は遺伝的な違いを発見しました。
画像提供：Matt Clark/McMaster University
フラグが立てられた遺伝子が人々を守るかどうかを調べるペストからどのようにして、彼らは生きている人々からマクロファージとして知られる免疫細胞を収集しました。生物学者は彼らの遺伝子構成を分析し、細胞を Y に曝露しました。ペトリ皿内のペスト菌。
免疫の「危険信号」
1つの遺伝子 - ERAP2 - が重要な武器であることが判明免疫細胞の宝庫。少なくともペトリ皿では、ERAP2 バージョンの 2 つのコピーを保持するマクロファージが Y を殺しました。ペスト菌は、遺伝子変異のコピーが1コピーあってもなくても、マクロファージよりも効果的です。ERAP2には、免疫細胞が細菌などの外来侵入者の粒子を表面に表示するのを助けるタンパク質を作るための指示が含まれています。これは、他の免疫細胞にとって「危険信号」を引き起こします、ウイルスとの戦いへの協力を呼びかけています。
マクロファージはまた、と呼ばれる物質を分泌します。病原体と戦うために免疫系を集結させるサイトカイン。細胞によって分泌されるサイトカインのセットは、細胞が保有する ERAP2 遺伝子のバージョンに応じて異なることが判明しました。
あなたはすべてを支払う必要があります
ERAP2の疫病後のバージョンは本当に素晴らしいものでした保菌者は黒死病よりも有利であるが、実験皿での研究は実生活で人に起こることを完全には反映していないと科学者らは強調する。
それでも、この疫病からの保護は高価になる可能性があります料金。 Journal of Clinical and Translational Gastroenterology のレポートによると、ERAP2 のバージョンは、Y から保護します。ペスト菌はクローン病の危険因子として知られています。研究著者らは、新たな研究で指摘された他の遺伝子変異は、関節リウマチや狼瘡などの自己免疫疾患のリスク増加と関連していると指摘した。
しかし、パンデミック中はこれは問題ではありませんでした。科学者らは強調する。 「パンデミックの緊急性により、妥協は避けられませんでした」と彼らはネイチャー誌の記事の解説で説明しています。同様の妥協は、黒死病の前後、他の歴史的な大発生でも発生した可能性があります。これらの出来事の残響は、現代人の DNA の中に今でも見ることができます。
続きを読む：
NASAは、太陽系で最も神秘的な惑星であるハウメアの起源を明らかにしました
生命体が火星を住めないものにしてしまった
肝臓は100年以上働くことができます：科学者はこれがどのように可能であるかを語りました