NOWY JORK – Wydaje się, że połączenie niestabilnych zegarów molekularnych i powolnego tempa mutacji ogranicza zakres danych genetycznych Yersinia pestis Według nowych badań przeprowadzonych przez badaczy z Kanady i Australii, same bakterie mogą być wykorzystane do rozróżnienia dynamiki ewolucyjnej i zdarzeń związanych z przenoszeniem, które stoją za epidemiami dżumy lub pandemiami.

„Nie można myśleć o zarazie jako o pojedynczej bakterii. Kontekst jest niezwykle ważny, co pokazują nasze dane i analizy.”, starszy i korespondent Hendrik Poinar, naukowiec związany z McMaster University i Kanadyjski Instytut Badań Zaawansowanych, podały w oświadczeniu.

Jak poinformowali w Biologia komunikacji w czwartek naukowcy zebrali sekwencje całego genomu dla 601 Y. pestis izolatów zebranych w miejscach na całym świecie do analizy filogenetycznej. Obejmowały one 540 współczesnych izolatów drobnoustroju, a także 61 starożytnych szczepów, starając się lepiej zrozumieć pochodzenie i dynamikę pandemii, począwszy od dżumy Justyniana i średniowiecznej dżumy czarnej śmierci, aż po tzw.^cz wiek.

Wraz z bardziej szczegółową strukturą populacji i analizami zegara molekularnego, wyniki zespołu ujawniły powolną ewolucję Y. pestis oraz niestabilność zegara molekularnego patogenu, miara mutacji, które kumulują się w danym przedziale czasowym.

W szczególności autorzy zauważyli, że „model zegara obejmujący cały gatunek był metodologicznie niestabilny i nie prowadził do powtarzalnych szacunków”.

Biorąc pod uwagę stosunkowo niskie stopy substytucji w Y. pestis genomu, wyjaśnili naukowcy, wykrycie zmian związanych z pochodzeniem może zająć dziesięciolecia. W związku z tym analizy oparte wyłącznie na informacjach genetycznych mogą prowadzić do błędnych interpretacji podczas próby wyodrębnienia epidemii dżumy i dynamiki w krótszych ramach czasowych.

„W izolacji, Y. pestis dowody genomiczne mogą być nieodpowiednie do wnioskowania o migracjach punktowych i kierunku rozprzestrzeniania się” – stwierdzili autorzy. , ponieważ modele wyraźnie integracyjne uzupełnią siłę dowodów genetycznych i historycznych, jednocześnie łagodząc ich słabości”.

Korzystając z wskazówek historycznych, środowiskowych i kulturowych, zespół zwrócił się do analiz specyficznych dla populacji Y. pestis patogenów, co umożliwiło dokładniejsze profilowanie wskaźników substytucji, zróżnicowania linii, pochodzenia geograficznego i historii ewolucji pięciu Y. pestis uwzględnione populacje.

„Pomimo tego postępu metodologicznego uzyskujemy tylko solidne rozbieżności z populacji pobieranych przez okres co najmniej 90 lat”, ostrzegają autorzy, „wskazując, że same dowody genetyczne są niewystarczające do dokładnej rekonstrukcji czasu i rozprzestrzeniania się krótkoterminowych epidemii dżumy” ”.

Na przykład, jeśli chodzi o osławioną plagę czarnej śmierci, odkrycia wskazywały na sprawców patogenów ze starożytnej linii o długiej historii w Europie, sięgającej dziesięcioleci lub stuleci. Ponadto autorzy argumentowali, że „klonalny charakter czarnej śmierci nie jest wyjątkowym wydarzeniem, ale raczej normą opartą na przedziale czasowym pobierania próbek”.

Mówiąc szerzej, naukowcy zasugerowali, że podobne podejście integracyjne może dostarczyć więcej informacji na temat innych epidemii dżumy, w tym tych z przeszłości i przyszłości.

„Przewidujemy, że te wyniki będą miały wpływ zarówno na retrospektywne, jak i prospektywne badania dżumy, które mają na celu określenie daty pojawienia się i rozprzestrzeniania się przeszłych pandemii, a także monitorowanie postępu trwających epidemii” – napisali autorzy.