研究人員發現最早的鼠疫桿菌菌株被追溯到5000年前的狩獵採集者身上
據外媒報導,鼠疫桿菌(Yersinia pestis)是一種引起烈性傳染病鼠疫的病原菌,它在1300年代破壞歐洲、亞洲和北非的鼠疫中發揮了作用,這一事件被稱為“黑死病” ,造成歐洲約一半人口死亡。研究人員現在通過對一個5000年前的狩獵採集者的牙齒和骨頭進行遺傳分析,發現了這種導致鼠疫的細菌的最早已知菌株。
這個已知的最古老的鼠疫桿菌菌株是在一個20到30歲的男人身上發現的,他的骨架是在19世紀末從現在的拉脫維亞被挖掘出來的,被稱為”RV 2039″。科學家通過牙齒和骨頭樣本對該男子的基因組進行了測序,並對其進行了細菌和病毒病原體測試,發現了鼠疫桿菌的證據。
通過隨後對該細菌的基因組進行重建,然後與其他古老菌株進行比較,科學家們得出結論,這確實是迄今為止發現的最古老的鼠疫桿菌菌株。研究小組的調查顯示,這個早期菌株只缺少鼠疫背後的同一種細菌的幾個基因,但其中一個基因是它在這麼多年後取得成功的關鍵。
“令人驚訝的是,我們在這個早期菌株中已經或多或少地看到了鼠疫桿菌的完整基因組,而只缺少幾個基因,”研究高級作者Ben Krause-Kyora說。“但是,即使是基因設置上的一個小轉變也會對毒力產生巨大的影響。”
科學家們發現,這個古老的菌株缺少使跳蚤能夠作為載體並將鼠疫傳播給人類宿主的基因。他們認為,該細菌花了1000多年的時間才獲得了這種基於跳蚤的傳播所需的所有突變,因此得出結論,RV 2039所經歷的疾病可能比中世紀的版本要溫和得多。
鼠疫桿菌存在於這名狩獵採集者的血液中,表明他可能死於細菌感染,儘管病程可能是緩慢的。埋在旁邊的人沒有感染疾病,表明它不太可能具有高度傳染性,科學家懷疑他是通過被感染的囓齒動物咬傷而感染疾病的。
“從動物傳染給人的孤立案例可以解釋這些古代患病人類被發現的不同社會環境,”Krause-Kyora說。“我們在草原上的牧民、捕魚的狩獵採集者和農民社區的社會中看到了它–完全不同的社會環境,但總是自發地出現了鼠疫桿菌病例。”
這一發現可能會重塑研究人員對傳染病在歐洲和亞洲的大城市中流行的方式的理解,這種早期菌株的低傳播性表明它可能沒有在歷史上的人口下降中發揮如此大的作用。此外,了解它的歷史也可以為研究人員了解人類基因組的歷史提供參考。
Krause-Kyora說:“不同的病原體和人類基因組總是一起進化的。我們知道鼠疫桿菌很可能在很短的時間內導致一半的歐洲人口死亡,所以它應該對人類基因組有很大的影響。但是甚至在那之前,我們看到在新石器時代的末期,我們的免疫基因發生了重大的更替,可能我們在那個時候也看到了病原體景觀的重大變化。”
這項研究發表在《細胞報告》雜誌上。