Малка мутация превърнала безобиден микроб в чума

Сравнително безобидна бактерия, предизвикваща диария и треска, е станала бич на средновековна Европа благодарение на една несъществена мутация и „кражба“ на фрагмент от ДНК на друг микроб. Така един безобиден бацил се превръща в чума, твърдят генетици в статия, публикувана в сп. Nature Communications.

„Получените от нас данни показват, че вграждането на чужда ДНК и нейна малка мутация впоследствие стават причина за появата на нов, бързо еволюиращ щам микроби, предизвикващ болест. Това говори, че опасните патогени, предизвикващи епидемии от остри респираторни инфекции, могат да възникват дори след малки генетични изменения“, разказва Уиндхам Латем (Wyndham Lathem) от Северозападния университет на Чикаго (САЩ).

Латем и колегите му изяснили как е възникнала прочутият средновековен бацил на черната смърт, като сравнили и изучили древни щамове на чумната бактерия, съществуващи днес, и „възкресени“ чрез събиране остатъци от ДНК от жертви на чума, погребани в големи европейски градове, както и генома на нейния предполагаем прародител – псевдотуберкулозен бацил.

Въпросната бактерия – Yersinia pseudotuberculosis – доста широко се среща в почвата и нейното попадане в стомашно-чревния тракт предизвиква треска, болки в корема, остра диария и прочие симптоми, които почти никога не завършват със смърт. Предполага се, че преди около 10 000 години тя е придобила няколко нови гена, мутирала е силно и е дала живот на първия щам Yersinia pestis, чумния бацил, пише РИА Новости.

Както изяснил екипът на Латем, тези изменения са били всъщност сравнително неголеми и бързотечни. Най-първите щамове на чумния бацил можели да проникват в дробовете, но не са могли да предизвикат мощно възпаление и масова смърт на клетките на белодробната тъкан, което днес завършва със смърт почти в 100%.

Подобна способност те са придобили доста бързо в резултат на замяната на една „буква“ в ключовия ген Pla, който им помага да разлагат молекулите на белтъците в заразяваните дробове и кръв, да се размножават в тази среда, да предизвикват гибел на техните клетки и да се разпространяват по организма чрез лимфната система, формирайки печално известните „бубони“.

На свой ред този ген бил „откраднат“ от бактерията на друг бацил в резултат на т.нар. хоризонтален обмен на гени. Засега учените не знаят откъде бъдещата чумна бактерия е взела този ген, но смятат, въз основа на характерните особености в структурата на Pla, че негов източник са били микроби, обитаващи стомаха на човека или други бозайници.

Тези две крачки са протекли в рамките само на първите поколения Yersinia pestis, след което микробът е започнал да мутира интензивно и да се развива, в резултат на което е възникнал възбудителят на черната смърт, Юстиниановата чума и прочие епидемии от Античността и Средновековието.