Пережившие Черную смерть перешли на генетический риск аутоиммунного заболевания

ERAP2 и Черная смерть: ген с более высокими показателями выживания?

Природа Исследование показало, что у выживших после чумы был «хороший» вариант определенного гена, называемого ERAP2, который способствовал гораздо более высоким показателям выживания. Считается, что чума вызвала сильнейший импульс естественного отбора, когда-либо наблюдавшийся у людей, и уничтожила более 200 миллионов человек. Исследование было поставлено с целью определить, кто из выживших несет мутацию или мутации в своем геноме, которые защищают их от болезни.

Луис Баррейро, профессор генетической медицины в Медицинском центре Чикагского университета в США и соавтор исследования, сказал: «Насколько мне известно, это первая демонстрация того, что Черная смерть действительно была важным селективным давлением. к эволюции иммунной системы человека».

Эволюция ERAP2 была связана с тем, как люди сегодня реагируют на болезни. Например, аутоиммунное заболевание, такое как болезнь Крона, ревматоидный артрит или волчанка. К сожалению, те, кто унаследовал устойчивые к чуме мутации, подвергаются более высокому риску аутоиммунных заболеваний, когда иммунная система в конечном итоге атакует здоровые ткани в организме. По сути, наш генетический состав сегодня является отражением всей нашей эволюционной истории как людей.

Используя ДНК, извлеченную из зубов людей, умерших до и во время пандемии Черной смерти, исследователи смогли определить генетические различия, которые определяли, кто выжил, а кто умер от вируса. (Мэтт Кларк / Университет Макмастера )

Наука о мутациях черной смерти

С точки зрения непрофессионала, ген фокусируется на создании белков, которые укрепляют иммунитет, сокращая размер инвазивных микробов, показывая эти фрагменты иммунной системе. Эта своего рода система фильтрации помогает иммунной системе эффективно распознавать чужеродный микроб, облегчая нейтрализацию. Люди, несущие мутацию ERAP2, скорее всего, быстрее убивают вторгающиеся патогены, чем люди без мутации.

Он существует в двух вариантах: многие гены ERAP2 ничего не делают, а многие работают хорошо, с копией от каждого родителя. Выжившие унаследовали высокофункциональную версию от обоих родителей, имели детей и, таким образом, передали эти полезные мутации наследникам. Со временем присутствие этого гена в генофонде быстро увеличилось.

Исследователи извлекли ДНК из останков людей, захороненных в чумных ямах Ист-Смитфилд, которые использовались для массовых захоронений в 1348 и 1349 годах. (Музей лондонской археологии/ МОЛА)

Черная смерть: анализ ДНК и сравнение Covid-19

Ученые проанализировали ДНК, взятую из зубов 206 древних скелетов, и смогли успешно выделить и датировать человеческие останки до, во время или после Черной смерти. BBC отчет. Сюда входили кости из чумных ям Ист-Смитфилд, которые использовались для массовых захоронений в Лондоне, а также ряд образцов, поступающих из Дании.

«Итак, король [Edward III], в свое время купил этот участок земли и начал его копать», — объяснил генетик Луис Баррейро из Чикагского университета. Это кладбище, Ист-Смитфилд, стало братской могилой, где вместе похоронено более 700 человек. «В основном это слои и слои тел друг над другом», — описывает Баррейро. Город закрыл кладбище, когда вспышка закончилась.

Однако с такой болезнью, как Covid-19, которая убила огромный процент населения, которое в любом случае больше не было способно к размножению, подобное наследие не останется позади. Это связано с тем, что эволюция работает в первую очередь за счет нашей способности воспроизводиться.

Исследователи извлекли ДНК из останков людей, погребенных в чумных ямах Восточного Смитфилда, которые использовались для массовых захоронений в 1348 и 1349 годах. Музей лондонской археологии )

В лаборатории ученые выделили бактерию чумы, иерсиния чумная , который 700 лет назад путешествовал блохами на черных крысах, находившихся на генуэзских кораблях. Выйдя на берег, Черная смерть в основном распространялась от человека к человеку в виде легочной чумы, что привело к такому быстрому распространению пандемии. Те, у кого были полезные мутации, смогли пережить чуму, в то время как те, у кого этих мутаций не было, в большинстве случаев погибли.

По сравнению с Covid-19, у которого уровень смертности составляет от 0,03 до 0,05%, от бубонной чумы уровень смертности составляет от 30 до 50%! Одна из этих мутаций привела к 40-процентному преимуществу в выживании, что является самым сильным селективным эффектом приспособленности, когда-либо оцененным у людей, по словам профессора Баррейро, которого цитировали в исследовании. энергетический ядерный реактор отчет.

Это, безусловно, самое большое эволюционное преимущество, когда-либо зарегистрированное у людей, и оно возникло молниеносно за несколько десятилетий. До этого всестороннего исследования самым большим эволюционным преимуществом и самым сильным примером естественного отбора, когда-либо зарегистрированным у людей, была непереносимость лактозы у европейцев. Это развивалось на протяжении тысячелетий и предлагало лишь несколько процентных пунктов с точки зрения выживания.

Новое исследование имеет большое ограничение, поскольку оно сосредоточено только на лондонцах и тех, кто в то время проживал в Дании. Однако бубонная чума затронула огромные группы населения в Азии и Северной Африке, а также в остальной части Европы. Это также может усилить расистские заблуждения о европейском иммунитете (с точки зрения превосходства). Требуется гораздо больший круг пострадавших людей, чтобы расширить масштабы этого исследования и не оставить его открытым для неправильного толкования.

Главное изображение: люди с Черной смертью, изображенные в рукописи 15 века. Источник: Всеобщее достояние

Сахир Пандей