Melnās nāves izdzīvojušie ir nodevuši mēra rezistences gēnus saviem pēcnācējiem, taču tas maksā dārgi
"Melnā nāve" - atkal un atkal
Melnā nāve jeb 14. gadsimta buboņu mēra pandēmija, ko izraisīja baktērija Yersinia pestis, tikai piecu gadu laikā nogalināja 30 līdz 50 % Eiropas iedzīvotāju.Kopš tā laika kontinents ir pieredzējis uzliesmojumus ik pēc dažiem gadiem, tomēr katrs nākamais ir prasījis mazāk dzīvību nekā pēdējais.Ilgu laiku zinātnieki nevarēja saprast, kāpēc.
Mēris bacillus (Yersinia pestis) ir gramnegatīvu baktēriju suga Yersiniaceae ģimenē.buboņu mēris, var izraisīt arī mēra pneimoniju un septicēmisku mēri.
Klinšu kalnu laboratorijas, NIAID, NIH
Saskaņā ar vienu teoriju mirstības līmenis samazinājās baktēriju Y evolūcijas izmaiņu dēļ.Tomēr izdzīvošanas uzlabošanos, iespējams, ir izraisījusi arī pandēmijas izraisītā straujā dabiskā atlase.Šajā scenārijā cilvēki ar mēra rezistences gēniem izdzīvoja biežāk un tādējādi ātrāk nodeva tos nākamajai paaudzei .
Idejas apstiprināšana
Lai pārbaudītu šo hipotēzi, eksperti savāca vairāk nekā 500 DNS paraugus no to cilvēku mirstīgajām atliekām , kuri nomira pirms Melnās nāves, tās laikā vai neilgi pēc tam, kad Melnā nāve plosījās Anglijā un Dānijā.
Analīzei pētnieki ieguva DNS no mirstīgajām atliekām, kas apglabātas Londonas East Smithfield mēra bedrēs.Tā ir aptuveni 2 hektāru liela kapsēta, kas tika izmantota masu kapiem no 1348. līdz 1350 . gadam .Viņi savāca 318 paraugus no Smitfīldas un citur Londonā, kā arī 198 paraugus no piecām vietāmDānijā DNS nāca no cilvēkiem, kuri nomira 500 gadus pirms Melnās nāves un pirms 450 gadiem Un daudzi no šiem paraugiem tika ņemti no cilvēkiem, kuri atradās "notikumu epicentrā ".
Eksperimentējiet ar gēna daļām
DNS tika stipri noārdīta un sajaukta ar citu DNS no vides, ieskaitot to, ko atstāja mikrobi.Viņi koncentrējās uz aptuveni 350 konkrētiem gēniem, kas ir iesaistītiimūnsistēmā , kā arī aptuveni 500 plašākos genoma reģionos, kas iepriekš bija saistīti ar imūnsistēmas traucējumiem.
Starp gēniem, kas saistīti ar imunitāti, komanda identificēja 245 gēnu variantus - tas ir, dažādu gēnu specifiskās "garšas".Viņu īpatnība ir tā, ka kopš pandēmijas sākuma tie ir bijuši īpaši izplatīti londoniešu vidū.Četri no tiem tika atrasti paraugos no Dānijas.
Pēc zinātnieku domām, plašs gēnu klāsts darbojas kopā, lai izraisītu imūnreakcijuNo tā izriet, ka daudzi no šiem gēniem nonāks patogēnu, piemēram , Y. pestis, kontrolē. Turklāt paraugi no Anglijas un Dānijas varatšķiras dažādos šo gēnu mainīguma modeļos.
Izmantojot DNS, kas iegūta no to cilvēku zobiem, kuri miruši pirms mēra pandēmijas un tās laikā, pētnieki atklāja ģenētiskas atšķirības.
Attēlu sniedza Matt Clark/McMaster University
Lai noskaidrotu, vai un kā marķētie cilvēka gēni aizsargāja mēri, viņi savāca imūnās šūnas, kas pazīstamas kā makrofāgi no dzīviem cilvēkiem.Biologi analizēja viņu ģenētisko sastāvu un pēc tam pakļāva šūnas Y. pestis Petri trauciņos.
"Sarkanais karogs" par imunitāti
Viens gēns, ERAP2, ir izrādījies galvenais ierocis imūno šūnu arsenālā.Vismaz Petri trauciņos makrofāgi, kas nes divus ERAP2 versijas eksemplārus, nogalināja Y.Pestis ir efektīvāks par makrofāgiem ar vai bez vienas gēna varianta kopijas. ERAP2 saturNorādījumi proteīna izgatavošanai, kas palīdz imūnšūnām kartēt svešu iebrucēju daļiņas, piemēram, baktērijas uz to virsmas. Tas paaugstina"Sarkanais karogs" citām imūnšūnām, mudinot tās palīdzēt cīnīties ar vīrusu.
Makrofāgi arī izdala vielas, ko sauc par citokīniem, lai apvienotu imūnsistēmu, lai cīnītos pret patogēniem. Izrādījās, ka komplektsŠūnu izdalītie citokīni atšķiras atkarībā no tā, kuras ERAP2 gēna versijas tās nēsā.
Par visu ir jāmaksā
ERAP2 versija pēc mēra patiešām devanesējiem ir priekšrocības pār Melno nāvi, lai gan pētījumi laboratorijas trauciņos pilnībā neatspoguļo to, kas ar cilvēku notiek reālajā dzīvē, uzsver zinātnieki.
Un tomēr šī aizsardzība pret mēri varētu būt dārgaizmaksas. Saskaņā ar ziņojumu žurnālā Journal of Clinical and Translational Gastroenterology, ERAP2 versija, kas aizsargā pret Y. pestis ir zināms Krona slimības riska faktors. Pētījuma autori atzīmēja, ka citi ģenētiskie varianti, kas atzīmēti jaunajā pētījumā, ir saistīti ar paaugstinātu autoimūno slimību, tostarp reimatoīdā artrīta un vilkēdes, risku.
Tomēr pandēmijas laikā tam nebija nozīmes,zinātnieki uzsver. “Pandēmijas steidzamība padarīja kompromisu par neizbēgamu,” viņi skaidro komentārā par rakstu Nature. Līdzīgi kompromisi, iespējams, notika citu vēsturisku uzliesmojumu laikā pirms un pēc melnās nāves. Šo notikumu atbalsis joprojām ir redzamas mūsdienu cilvēku DNS.
Lasīt vairāk:
NASA atklāja Haumea - Saules sistēmas noslēpumainākās planētas - izcelsmi
Dzīvie organismi ir padarījuši Marsu neapdzīvojamu
Aknas var strādāt vairāk nekā 100 gadus: zinātnieki stāstīja, kā tas ir iespējams