Yeni bir araştırma, 1300’lü yılların ortasında Batı Avrupa ve Batı Akdeniz’de nüfusun yarısının ölümüne yol açan “Kara Ölüm” veba pandemisinin, 700 yıl sonra sağlığımızı hâlâ etkileyen genetik izler bıraktığına işaret ediyor.
Yüzlerce yıllık iskeletler üzerinde yapılan incelemelerde veba salgınında insanların hayatta kalmasını sağlayan mutasyonlar bulundu.
NATURE / Evolution of immune genes is associated with the Black Death
Bulaşıcı hastalıklar, insan evrimini yönlendiren en güçlü seçici baskılardan biridir 1 , 2 . Bu, kaydedilen tarihteki en büyük ölüm olayını, Yersinia pestis 3 bakterisinin neden olduğu, yaygın olarak Kara Ölüm olarak adlandırılan ikinci veba salgınının ilk salgınını içerir . Bu salgın Afro-Avrasya’yı harap etti ve nüfusun %30-50’sini öldürdü 4. Kara Ölüm sırasında seçilim altında olabilecek lokusları belirlemek için, Kara Ölüm öncesinde, sırasında ve sonrasında iki farklı Avrupa popülasyonundan kaynaklanan 206 antik DNA ekstraktından bağışıklıkla ilgili genler etrafındaki genetik varyasyonu tanımladık. Bağışıklık lokusları, bir dizi immün olmayan lokusa göre oldukça farklılaşmış siteler için güçlü bir şekilde zenginleştirilmiştir, bu da pozitif seçimi düşündürür.
Sonuçlarımız, Kara Veba’nın bazı bağışıklık lokusları etrafındaki genetik çeşitliliği şekillendiren önemli bir seçici güç olduğuna dair güçlü ampirik kanıtlar sağlıyor. Seçilen lokus adaylarımız, sadece Y. pestis değil, genellikle patojenlere verilen yanıtla ilgili olsa da, benzersiz örnekleme tasarımımız, diğer tarihsel olayların (tüberküloz 8 veya kıtlık 41 , 42 , 43 ) etkilemiş olabileceği dereceyi en aza indirdi . seçim çıkarımı. Antik genomik verilerimizi desteklemek için , in vitro enfeksiyon deneylerinden elde edilen fonksiyonel verileri kullanarak , pozitif seçim için en güçlü adayların Y. pestis’e karşı bağışıklık tepkisine doğrudan dahil olduğunu doğruladık .
Antik genomik ve fonksiyonel analizlerimiz, Y. pestis’in böyle bir etken olduğunu ve geçmiş pandemilerin seçici gücünü günümüzün hastalığa yatkınlığına bağlayan ampirik kanıtları temsil ettiğini göstermektedir.
tamamı için kaynağa bknz
Yazarlar:
Referanslar
Inhorn, MC & Brown, PJ Bulaşıcı hastalıkların antropolojisi. Anu. Rev. Antropol. 19 , 89-117 (1990).
Fumagalli, M. et al. Çevresel genetik adaptasyonun imzaları, patojenleri insan evrimi yoluyla ana seçici baskı olarak gösterir. PLoS Genet. 7 , e1002355 (2011).
Bos, KI ve ark. Kara Ölüm kurbanlarından bir Yersinia pestis taslağı genomu . Doğa 478 , 506-510 (2011).
Benedictow, OJ Kara Ölüm, 1346-1353: Tam Tarih (Boydell Press, 2004).
Quintana-Murci, L. & Clark, AG İnsanlarda doğuştan gelen bağışıklığı incelemek için popülasyon genetik araçları. Nat. Rev. Bağışıklık. 13 , 280 (2013).
Karlsson, EK, Kwiatkowski, DP & Sabeti, PC İnsan popülasyonlarında doğal seçilim ve bulaşıcı hastalık. Nat. Rev. Genet. 15 , 379-393 (2014).
Allison, AC İnsan sıtmasına karşı direncin genetik kontrolü. Kör. Görüş. immünol. 21 , 499-505 (2009).
Kerner, G. et al. İnsan antik DNA analizleri, son 2000 yılda Avrupalılarda tüberkülozun yüksek yükünü ortaya koyuyor. Ben. J. Hım. Genet. 108 , 517–524 (2021).
Varlık, N. Yeni bilim ve eski kaynaklar: Osmanlı veba deneyimi neden önemlidir. The Medieval Globe 1 , 9 (2014).
Stathakopoulos, Geç Roma ve Erken Bizans İmparatorluğu’nda DC Kıtlık ve Veba: Geçim Krizleri ve Salgınlarına İlişkin Sistematik Bir Araştırma (Routledge, 2017).
Green, MH Dört Kara Ölüm. Ben. Geçmiş. Rev. 125 , 1601–1631 (2021).
DeWitte, SN & Wood, JW Önceden var olan sağlık açısından Kara Ölüm ölümünün seçiciliği. Proc. Natl Acad. bilim ABD 105 , 1436-1441 (2008).
Earn, DJ, Ma, J., Poinar, H., Dushoff, J. & Bolker, BM İkinci pandemideki veba salgınlarının hızlandırılması. Proc. Natl Acad. bilim ABD 117 , 27703–27711 (2020).
Immel, A. ve ark. Ortaçağ vebası kurbanlarından alınan genomik DNA analizi, Yersinia pestis’in insan bağışıklık genleri üzerinde uzun vadeli etkisini ortaya koyuyor . Mol. Biol. Evrim. 38 , 4059–4076 (2021).
Di, D., Simon Thomas, J., Currat, M., Nunes, JM & Sanchez-Mazas, A. Yersinia pestis’e karşı varsayılan HLA koruması veya duyarlılığı hakkında zorlu antik DNA sonuçları . Mol. biyo. Evrim. 39 , 1537–1719 (2022).
Grainger, I., Hawkins, D., Cowal, L. & Mikulski, R. The Black Death Cemetery, East Smithfield, Londra (Londra Arkeoloji Servisi Müzesi, 2008).
Klunk, J. ve ark. Genetik esneklik ve Kara Ölüm: Ortaçağ Londra ve Danimarka’daki Kara Ölüm nedeniyle mitogenomik çeşitlilikte belirgin bir kayıp yok. Ben. J. Fizik antropol. 169 , 240–252 (2019).
Morin, PA, Chambers, KE, Boesch, C. & Vigilant, L. Yabani şempanzelerin ( Pan troglodytes verus ) doğru mikro uydu genotiplemesi için invaziv olmayan numunelerden alınan DNA’nın kantitatif polimeraz zincir reaksiyonu analizi. Mol. ekol. 10 , 1835–1844 (2001).
Gronau, I., Hubisz, MJ, Gulko, B., Danko, CG & Siepel, A. Bireysel genom dizilerinden eski insan demografisinin A. Bayes çıkarımı. Nat. Genet. 43 , 1031–1034 (2011).
Bollback, JP, York, TL & Nielsen, R. Temporal alel frekans verilerinden 2Nes tahmini. Genetik 179 , 497-502 (2008).
Andres, AM ve ark. Dengeleme seçimi, anlamsız aracılı bozulmaya uğrayan ve antijen sunumunu etkileyen bir ERAP2 biçimini korur. PLoS Genet. 6 , e1001157 (2010).
Ye, CJ et al. İnsan anti-viral yanıtında izoform kullanımının genetik analizi, dengeleme seçimi altında ERAP2 transkriptlerinin influenzaya özgü düzenlemesini ortaya koymaktadır. Genom Araştırması 28 , 1812–1825 (2018).
Pachulec, E. ve ark. Gelişmiş makrofaj M1 polarizasyonu ve apoptoza karşı direnç, vebaya karşı direnç sağlar. J. Enfeksiyon. Dis. 216 , 761–770 (2017).
Shannon, JG, Bosio, CF & Hinnebusch, BJ Dermal nötrofil, makrofaj ve dendritik hücre tepkileri, pireler tarafından bulaşan Yersinia pestis’e karşı. PLoS Patog’u. 11 , e1004734 (2015).
Pujol, C. & Bliska, JB Makrofajlarda çoğalma yeteneği Yersinia pestis ve Yersinia pseudotuberculosis arasında korunur . Bulaş. bağışık. 71 , 5892-5899 (2003).
Arifüzzaman, M. et al. Sızan makrofajların nekroptozu, bubolar içinde Yersinia pestis dağılmasını sağlar. JCI Insight 3 , e122188 (2018).
Nédélec, Y. et al. Genetik soy ve doğal seçilim, patojenlere karşı bağışıklık tepkilerinde popülasyon farklılıklarını tetikler. Hücre 167 , 657–669 (2016).
Quach, H. et al. Genetik adaptasyon ve neandertal karışımı, insan popülasyonlarının bağışıklık sistemini şekillendirdi. Hücre 167 , 643-656 (2016).
Fitzgerald, KA ve ark. IRF-3/7 ve NF-kappaB’ye LPS-TLR4 sinyali, TRAM ve TRIF geçiş ücreti bağdaştırıcılarını içerir. J. Uzm. Med. 198 , 1043-1055 (2003).
Kawahara, K., Tsukano, H., Watanabe, H., Lindner, B. & Matsuura, M. Yersinia pestis lipopolisakkaritinde lipid A’nın yapısının ve aktivitesinin büyüme sıcaklığına göre değiştirilmesi. Bulaş. bağışık. 70 , 4092–4098 (2002).
Kagan, JC ve ark. TRAM, Toll benzeri reseptör 4’ün endositozunu interferon-beta’nın indüklenmesiyle birleştirir. Nat. immünol. 9 , 361–368 (2008).
Tanioka, T. ve ark. İnsan lökosit türevli arginin aminopeptidaz: aminopeptidazların oksitosinaz alt ailesinin üçüncü üyesi. J. Biol. Kimya 278 , 32275–32283 (2003).
Saveanu, L. et al. Endoplazmik retikulumda insan ERAP1 ve ERAP2 aminopeptidaz kompleksleri ile uyumlu peptit kırpma. Nat. bağışık. 6 , 689-697 (2005).
Yao, Y., Liu, N., Zhou, Z. & Shi, L. ERAP1 ve ERAP2 gen polimorfizmlerinin farklı popülasyonlarda hastalığa yatkınlık üzerindeki etkisi. Hımm. immünol. 80 , 325–334 (2019).
Saulle, I., Vicetini, C., Clerici, M. & Blasin, M. Bulaşıcı hastalıklarda ERAP rollerine genel bir bakış. Hücreler 9 , 720 (2020).
Tedeschi, V. et al. ‘Yanlış peptidomun’ HLA sınıf I aracılı hastalıklar üzerindeki etkisi: ERAP1 ve ERAP2’nin katkısı ve bağışıklık tepkisi üzerindeki etkileri. Int. J. Mol. bilim 21 , 9608 (2020).
Lorente, E. et al. Ankilozan spondilit ile ilişkili endoplazmik retikulum aminopeptidaz 2 (ERAP2) ile doğal HLA-B*27:05 ligandomunun modülasyonu. Mol. Hücre. Proteomik 19 , P994–P1004 (2020).
Bergman, MA, Loomis, WP, Mecsas, J., Starnbach, MN & Isberg, RR CD8+ T hücreleri Yersinia pseudotuberculosis enfeksiyonunu kısıtlar: antijen sunan hücreleri hedefleyerek anti-fagositozun baypas edilmesi. PLoS Patog’u. 5 , e1000573 (2009).
Szaba, FM ve ark. TNFa ve IFNy, ancak perforin değil, pulmoner Yersinia pestis enfeksiyonuna karşı CD8 T hücre aracılı koruma için kritik öneme sahiptir. PLoS Patog’u. 10 , e1004142 (2014).
Saulle, I. et al. ERAP’ler, doğuştan gelen bağışıklık tepkisini aktive ederek in vitro HIV enfeksiyonunu azaltır. J. İmmünol. 206 , 1609–1617 (2021).
Jordan, WC Büyük Kıtlık: Erken Ondördüncü Yüzyılda Kuzey Avrupa (Princeton Univ. Press, 1997).
Hoyle, R. in Famine in European History (eds Alfani, G. & Gráda, C. Ó.) 141–165 (Cambridge Univ. Press, 2017).
DeWitte, S. & Slavin, P. Kıtlık ve ölüm arasında: Kara Ölüm arifesinde İngiltere – paleoepidemiyoloji ve malikane hesaplarından kanıtlar. J. Interdiscipl. Geçmiş. 44 , 37-60 (2013).
Ratner, D. ve ark. Yersinia pestis efektörleri YopJ ve YopM tarafından interlökin-1β ve interlökin-18 üretiminin manipülasyonu ve virülans üzerinde gereksiz etki. J. Biol. Kimya 291 , 9894–9905 (2016).
Di Narzo, AF ve ark. Anti-TNF’ye dirençli bir Crohn hastalığı kohortundan alınan kan ve bağırsak eQTL’leri, IBD genetik ilişki lokuslarını bilgilendirir. Klinik. Tercüme Gastroen. 7 , e177 (2016).
Laufer, VA ve ark. Afrikalı-Amerikalılarda romatoid artrit duyarlılığı üzerindeki genetik etkiler. Hımm. Mol. Genet. 28 , 858-874 (2019).
Wang, Y. ve ark. Sistemik lupus eritematozus için 38 yeni lokusun tanımlanması ve ata grupları arasındaki genetik heterojenite. Nat. Komün. 12 , 771 (2021).
Sidell, J., Thomas, C. & Bayliss, A. St. Mary Spital, Londra’da arkeolojik evrelemenin doğrulanması ve iyileştirilmesi. Radyokarbon 49 , 593-610 (2007).
Krylova, O. & Earn, DJ Londra, İngiltere’de üç yüzyıl boyunca çiçek hastalığı ölüm oranları. PLoS Biol. 18 , e3000506 (2020).
Büyük Londra, İç Londra ve Dış Londra nüfus ve yoğunluk geçmişi. Demografi http://www.demographia.com/dm-lon31.htm (2001).
Konsorsiyum, GP İnsan genetik varyasyonu için küresel bir referans. Doğa 526 , 68-74 (2015).
