分析古代基因组以了解瘟疫

Justinianic瘟疫始于541年的东罗马帝国。经常爆发的肆虐欧洲和地中海盆地大约200年，摧毁了罗马世界25%的人口。最近的遗传研究表明，鼠疫耶尔森氏菌是该病的病因，但它如何传播以及菌株之间的关系尚不清楚。

在昨天在PNAS上发表的这项研究中，研究人员分析了奥地利，英国，德国，法国和西班牙的21个遗址中的人类遗骸。他们重建了8个鼠疫杆菌基因组，使他们能够将这些菌株与之前发表的古代和现代基因组进行比较。

“这项研究通过比较几千年来的基因组来展示古生物学研究对于理解历史和现代大流行的潜力，”马克斯普朗克人类历史科学研究所的资深作者约翰内斯克劳斯解释说。

该团队还从英格兰撒克逊地区的Edix Hill发现了英国最早的瘟疫遗传证据。他们使用考古测年和这种菌株在进化树中的位置相结合，得出结论，基因组很可能与公元544年不列颠群岛中模糊描述的瘟疫有关。

“检索跨越广泛地理和时间范围的基因组使我们有机会评估在第一次大流行期间在欧洲出现的鼠疫菌的微观多样性，”共同第一作者马塞尔凯勒说。

新发现的基因组显示，在第一次大流行的200年间，有多种密切相关的鼠疫菌流行，有些可能在同一时间和同一地区。“所有基因组属于同一血统的事实表明在这段时间内欧洲或地中海盆地的瘟疫持续存在，而不是多次重新引入，”凯勒补充说。

此外，在第一次大流行结束时出现的鼠疫基因组显示其遗传密码中存在大量缺失，其中包括两种毒力因子。大约800 - 1000年后第二次大流行晚期的鼠疫基因组显示出覆盖基因组相同区域的类似缺失。

“这是趋同进化的一个可能的例子，这意味着这些鼠疫菌株独立地进化出相似的特征，”共同第一作者Maria Spyrou说。“这些变化可能反映了对欧亚大陆西部一个独特的生态位的适应性，在这两个流行病中，瘟疫正在流行。”