„Черната смърт” се е настанила в човешкия геном

Чумната епидемия е оказала забележително влияние върху естествения подбор.

„Черната смърт“ от XIV век не само е изтребила милиони европейци, но е и оставила следа върху човешкия геном, поощрявайки тези, които са носили определени гени на имунната система.

Тези изменения обясняват защо европейците реагират различно на някои болести и посвоему са чувствителни към автоимунни разстройства.

Отдавна е известно, че болестите не само погубват, но и развиват популациите. Носителите на гени, позволяващи им по-добре да се справят с инфекциите, по-често произвеждат потомство. По такъв начин добрите варианти на гените се съхраняват, докато не най-удачните изчезват, тъй като носителите им измират.

Такова „прочистване“ се нарича позитивен подбор (positive selection). Но изследователите изпитват затруднения при идентифицирането на откриването на такива гени в хората, тъй като ние и така значително се различаваме на генетично ниво.

Разглеждането на следите от естествения подбор в човешкия геном може да стане със съпоставянето на много различни етнически групи, съществуващи дълго време рамо до рамо.

Румъния е прекрасен пример за това. Преди хиляда години там се появили роми, които рядко встъпвали в брак с местното население, но изпитвали въздействието на същите фактори, включително чумата, която не стигнала до Северна Индия, откъдето са излезли предците на ромите. Следователно гените, одобрени от естествения подбор, ще се окажат еднакви при ромите и румънците, и в същото време ще отсъстват при съвременните обитатели на северната част на Индия.

Имунологът Михай Нетя от Медицинския център на университета в Неймеген (Нидерландия), еволюционният биолог Жом Бертранпетит от университета „Помпеу Фабра“ в Испания и колегите им изучили над 196 000 участъка в геномите на 100 румънци, 100 роми и 500 жители на Северозападна Индия. Генетично румънските роми все още са много подобни на индийците, но в 20 гена изследователите забелязали изменения, липсващи при индийците и налични при румънците.

Един от тези гени отговаря за пигментацията на кожата, друг е въвлечен във възпалителните процеси, трети е свързан с предразположеността към автоимунни разстройства, в частност ревматоиден артрит. Но най-много учените се заинтересували от клъстер от три гена на имунната система в четвърта хромозома, който кодира Toll-подобните рецептори (TLRs) – белтъци, прикрепващи се съм вредните бактерии и пускащи защитна реакция в организма.

Какви исторически събития може да са допринесли до появата на тези генетични варианти при ромите и румънците? Учените проверили способността на Toll-подобните рецептори да реагират на Yersinia pestis – бактерията, предизвикваща „Черна смърт“. Станало ясно, че силата на имунния отговор варирала в зависимост от конкретната последователност на гените на Toll-подобните рецептори.

Според изследователите ромите и румънците са придобили еднакви варианти на тези гени на имунната система под еволюционния натиск от страна на Y. pestis. Други европейци, чиито предци също са устояли пред „Черната смърт“, притежават аналогични изменения в гените на Toll-подобните рецептори, докато при китайците и африканците те отсъстват. (Чумните епидемии са били няколко, но нито една от тях не е могла да се сравнява по смъртност с „Черната смърт“, която е убивала всеки четвърти европеец и така е станала много силен фактор за подбора.)

Сходството в другите гени по-скоро е предизвикано от други условия, които са оказали влияние върху ромите и румънците, но са непознати на индийците.

Не е изключено близостта на гените да се обяснява по-просто – със смесени бракове. Освен това следва да се изясни как тези рецептори реагират на други смъртоносни бактерии, тоест причините за измененията могат да се окажат други заболявания.

Резултатите от изследването са публикувани в сп. Proceedings of the National Academy of Sciences.