Juodąją mirtį išgyvenę žmonės perdavė savo palikuonims atsparumo marui genus, tačiau tai kainuoja
„Juodoji mirtis“ – vėl ir vėl
„Juodoji mirtis“ arba buboninio maro pandemijaXIV amžiuje, kurį sukėlė bakterija Yersinia pestis, vos per penkerius metus nusinešė 30–50 % Europos gyventojų gyvybių. Vėliau kas kelerius metus žemyne buvo stebimi ligos protrūkiai. Ir vis dėlto kiekvienas paskesnis nusinešė mažiau gyvybių nei ankstesnis. Ilgą laiką mokslininkai negalėjo suprasti, kodėl.
Maro bacila (Yersinia pestis) yra gramneigiamų bakterijų rūšis iš Yersiniaceae šeimos. Buboninio maro sukėlėjas taip pat gali sukelti maro pneumoniją ir sepsinį marą.
Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH
Remiantis viena teorija, mirtingumassumažėjo dėl evoliucinių bakterijos Y pokyčių. pestis arba išplėtotos Europos kultūros praktikos, susijusios su higiena. Tačiau išgyvenamumas gali pagerėti ir dėl pandemijos sukeltos greitos natūralios atrankos. Mokslininkai kelia hipotezę, kad pagal šį scenarijų žmonės, turintys atsparumo marui genus, išgyvendavo dažniau ir taip juos perdavė kitai kartai didesniu greičiu.
Idėjos patvirtinimas
Norėdami patikrinti šią hipotezę, ekspertai surinko daugiau nei 500 DNR mėginių iš palaikų žmonių, mirusių prieš, per arba netrukus po to, kai juodoji mirtis nusirito per Angliją ir Daniją.
Tyrėjai ištraukė DNR analizei.iš palaikų, palaidotų Londono East Smithfield maro duobėse. Tai maždaug 2 hektarų kapinės, kurios buvo naudojamos masinėms kapoms 1348–1350 m. Jie surinko 318 mėginių iš Smithfield ir kitų vietų Londone, taip pat 198 mėginius iš penkių vietų Danijoje. DNR buvo gauta iš žmonių, mirusių likus 500 metų iki juodosios mirties pradžios ir iki 450 metų po jos pabaigos. Be to, daugelis šių mėginių buvo paimti iš žmonių, kurie buvo „įvykių epicentre“.
Eksperimentuokite su geno dalimis
Paaiškėjo, kad DNR labai suskaidyta ir sumaišytasu kita aplinkos DNR, įskaitant mikrobų paliktą DNR. Todėl biologai tyrinėjo tik nedidelius jo plotus. Jie sutelkė dėmesį į maždaug 350 specifinių genų, kurie yra susiję su imunine sistema, taip pat apie 500 platesnių genomo regionų, anksčiau susijusių su imuniniais sutrikimais.
Tarp genų, susijusių su imunitetu,Komanda nustatė 245 genų variantus, tai yra, specifinius skirtingų genų "skonius". Jų ypatumas tas, kad prasidėjus pandemijai jie ypač stipriai išplito tarp londoniečių. Keturi iš jų buvo rasti mėginiuose iš Danijos.
Pasak mokslininkų, veikia daugybė genųkartu, kad sukeltų imuninį atsaką prieš patogenus, tokius kaip Y. pestis. Tai rodo, kad pandemijos metu daugeliui šių genų bus taikoma natūrali atranka. Be to, pavyzdžiai iš Anglijos ir Danijos gali turėti skirtingus šių genų kitimo modelius.
Naudodami DNR, išskirtą iš žmonių, mirusių prieš maro pandemiją ir jos metu, dantų, mokslininkai nustatė genetinius skirtumus.
Vaizdas suteiktas Matt Clark / McMaster universiteto
Išsiaiškinti, ar pažymėti genai apsaugo žmonesnuo maro ir kaip jie surinko iš gyvų žmonių imunines ląsteles, žinomas kaip makrofagai. Biologai išanalizavo jų genetinę sandarą ir paveikė ląsteles Y. pestis Petri lėkštelėse.
„Raudonoji vėliava“ už imunitetą
Vienas genas – ERAP2 – pasirodė esąs pagrindinis ginklasimuninių ląstelių arsenalas. Bent jau Petri lėkštelėse makrofagai, turintys dvi ERAP2 versijos kopijas, nužudė Y. pestis yra veiksmingesnis už makrofagus su viena geno varianto kopija arba be jos , ragindamas juos padėti kovoti su virusu.
Makrofagai taip pat išskiria medžiagas, vadinamascitokinų, kad suburtų imuninę sistemą kovai su patogenais. Pasirodo, kad ląstelių išskiriamų citokinų rinkinys skiriasi priklausomai nuo to, kokias ERAP2 geno versijas jos turi.
Už viską reikia mokėti
ERAP2 versija po maro tikrai davėnešiotojai turi pranašumą prieš Juodąją mirtį, nors laboratorinių indų tyrimai visiškai neatspindi to, kas su žmogumi nutinka realiame gyvenime, pabrėžia mokslininkai.
Ir vis dėlto ši apsauga nuo maro gali būti brangikaina. Remiantis žurnale „Journal of Clinical and Translational Gastroenterology“ paskelbta ataskaita, ERAP2 versija, apsauganti nuo Y. pestis yra žinomas Krono ligos rizikos veiksnys. Tyrimo autoriai pažymėjo, kad kiti naujajame tyrime pažymėti genetiniai variantai yra susiję su padidėjusia autoimuninių ligų, įskaitant reumatoidinį artritą ir vilkligę, rizika.
Tačiau pandemijos metu tai neturėjo reikšmės,mokslininkai pabrėžia. „Dėl pandemijos skubos kompromisas buvo neišvengiamas“, – aiškina jie komentuodami straipsnį „Nature“. Panašūs kompromisai greičiausiai įvyko per kitus istorinius protrūkius, prieš ir po Juodosios mirties. Šių įvykių atgarsiai vis dar matomi šiuolaikinių žmonių DNR.
Skaityti daugiau:
NASA atskleidė Haumėjos – paslaptingiausios Saulės sistemos planetos – kilmę
Gyvi organizmai padarė Marsą negyvenamu
Kepenys gali dirbti daugiau nei 100 metų: mokslininkai papasakojo, kaip tai įmanoma