Эпидемия Черной смерти: как чума навсегда изменила геном человека
Такие крупные события, как Черная смерть, оказывают огромное влияние на ход истории. Как оказалось, они влияют и на эволюцию людей.
«Черная смерть», нависшая над Европой в середине 1300-х годов, рассматривается как одно из самых разрушительных событий в истории человечества, унесшее от десятков до сотен миллионов жизней по всей Европе, Азии и Африке. Она была вызвана бактерией Yersinia pestis и передавалась людям через блох, вызывая заболевание, которое может привести к летальному исходу менее чем за сутки.
Такие опасные инфекционные заболевания способны оказывать одно из самых сильных воздействий на естественный отбор, особенно для людей. Возьмем, к примеру, серповидноклеточную анемию, генетическое заболевание, которое также обеспечивает определенную степень устойчивости к более смертоносной малярии. Поскольку у человека с серповидноклеточной анемией больше шансов выжить при малярии, у него будет возможность зачать больше детей, у которых также будет серповидноклеточная анемия. Со временем заболеваемость серповидноклеточной анемией возрастает среди населения, живущего в регионах, подверженных малярии.
Как чума изменила нашу ДНК
Международная группа ученых хотела выяснить, смогут ли они установить, как Черная чума изменила геном человека. Авторы предполагали, что у европейцев, переживших страшное событие, будет происходить естественный отбор по аллелям генов, которые лучше всего защищают от заражения чумой.
Поскольку Черная смерть была настолько широко распространена, а мертвых хоронили в братских могилах, исследователям предстоит изучить еще множество костей. Пока что ученые сосредоточились на 100-летнем окне до, во время и после Черной чумы. Они получили более 500 образцов от людей, умерших в Лондоне и Дании, представляющих три группы: те, кто умер до чумы (извлеченные из лондонской братской могилы), те, кто умер во время эпидемии, и те, кто выжил и умер некоторое время спустя.
Сравнивая геномы этих людей, исследователи смогли идентифицировать четыре гена, которые были связаны с Черной смертью, отобранные со скоростью, невиданной ни до, ни после в истории человечества. Эти гены продуцируют белки, которые помогают защитить наш организм от проникновения патогенов, и люди с одним или несколькими из этих вариантов генов, по-видимому, имели больше шансов выжить во время чумы.
Чтобы подтвердить то, о чем свидетельствовали мутации в ДНК, исследователи создали культуры человеческих клеток, представляющих различные генетические профили, и заразили их Yersinia pestis. Их результаты показали, что гены, идентифицированные ранее в их исследовании, снова появились в культурах, наиболее устойчивых к бактерии.
В частности, у людей с двумя идентичными копиями гена под названием ERAP2 вероятность выжить после чумы была примерно на 40-50 процентов выше, чем у людей с противоположными копиями, которые, по-видимому, наоборот, придавали им повышенную восприимчивость.