当前位置:网者头条 >> 动植物知识

古代DNA用于绘制引起发烧细菌的演变

动植物知识 2025-10-12 5746

摘要:研究人员已经分析了来自伯氏骨的古老DNA,这是一种引起发烧复发的细菌,当它演变为通过虱子而不是tick虫传播时,以及它在此过程中如何获得和丢失的基因。...

弗朗西斯·克里克学院(Francis Crick Institute)和UCL的研究人员分析了古代DNABorrelia recurrentis,一种引起发烧的细菌,当它演变为通过虱子而不是tick传播时,以及在此过程中如何获得和丢失基因。

古代DNA用于绘制引起发烧细菌的演变

这种过渡可能与人类生活方式的变化相吻合,例如更近的生活和羊毛贸易的开始。

Borrelia recurrentis细菌会引起发烧的复发,这种疾病发生了许多反复发作的发烧,通常在卫生环境不良或人满为患的地区(例如难民营地)发现。它是当今引起莱姆病的细菌的远处表亲。

英国的历史记录是指“出汗疾病”或“流行病”的时期Brecurrentis,但是,有限的数据意味着这些爆发的可能原因仍然未知。

只有三种已知的细菌,包括Brecurrentis,已经从主要被虱子的壁虱携带而来,改变了疾病的潜在严重程度。到目前为止,何时还不知道Brecurrentis从壁虱转向虱子,这对人类的疾病传播和严重程度产生了什么影响。

在今天发表的研究中科学,科学家从四个样本中测序了整个基因组B. recurrentis。从2300到600年前,他们的样本包括最古老的样本B. recurrentis迄今为止的基因组1。这些古老的样本是从几百年前被感染的人的骨骼中获得的。 DNA是曾经在血液中循环的细菌的阴影,并已被骨骼和牙齿捕获。

个人的牙齿包含B. recurrentis脱氧核糖核酸。两个样本具有相对较高的病原体,表明这些人可能死于严重的急性感染,或者DNA保存得特别好。

适应人虱

研究人员研究了古代基因组和现代的差异B. recurrentis要绘制细菌的变化如何随着时间的流逝而变化,发现该物种可能与最近的tick传播堂兄不同,B. Duttonii,大约6,000至4000年前。

他们比较了B. recurrentis基因组B. Duttonii,发现大部分基因组在tick虫过渡期间都丢失了,但是随着时间的流逝,新基因也得到了增长。这些遗传变化影响了细菌隐藏免疫系统的能力,并与邻近细菌共享DNA,这表明B. recurrentis专门用于在人虱中生存。

完美的条件

基于这些古老和现代的基因组,在新石器时代到新石器时代到早期青铜时代的过渡期间,细菌的tick传播祖先的分歧发生在发生。这是人类生活方式改变的时期,因为人们开始驯化动物并生活在更密集的定居点中。这可能有帮助B. recurrentis更轻松地传播人。

研究人员还提出了这时羊毛养殖羊毛养殖的可能性,可能会给幼型幼体病原体带来优势,因为羊毛有更好的条件使虱子产卵。

他们得出的结论是B. recurrentis强调遗传和环境变化的结合可以帮助病原体更容易传播和感染种群。

UCL的研究研究员Pooja Swali是前Crick PhD学生,第一作者说:“ Louse-Borne Relapsing Fever是一种被忽视的疾病,现代基因组有限,因此很难研究其多样性。加上四个古老的疾病B. recurrentis混合物的基因组使我们能够创建一个进化的时间序列,并阐明了细菌的遗传学如何随时间变化。尽管基因组衰变的趋势是适应人类虱子向量的趋势,但我们已经表明B. recurrentis直到大约1000年前,它看起来与当今的基因组相似。”

Crick古代基因组学实验室的小组负责人Pontus Skoglund,同位作者说:“古老的DNA可以增强我们对重大但正在研究的疾病(例如复发发烧)的理解。了解诸如细菌之类的细菌B. recurrentis过去变得越来越严重,可能会帮助我们了解将来疾病如何改变。我们确定的时间点表明,人类社会的变化,例如新服装材料或居住在较大的团体中的变化可能允许B. recurrentis跳跃媒介并变得更具致命性,这是病原体和人类如何共同发展的一个例子。”

UCL的小组负责人露西·范·多普(Lucy Van Dorp),也是共同培训的作者:“对古代人类感染的遗传分析使我们能够直接B. recurrentis基因在进化过程中杂乱无章。它传播和引起疾病的能力似乎依赖于上下文,古老的DNA使我们能够推测过去人类相互作用和行为在创造有利于疾病传播的疾病中的重要作用。更多的样本将帮助我们缩小导致这种壁虱过渡的事件以及帮助细菌使用任何一个载体繁衍生息的遗传机制。”

笔记:

四个Borrelia recurrentis从英格兰各个时间点的样品中对基因组进行了测序:

  1. 在东约克郡的铁器时代巴罗公墓的韦旺松弛中的女骨架。
  2. Fishmonger's Swallet的人类Jawbone,这是南格洛斯特郡的铁器时代洞穴。
  3. 在中世纪晚期坎特伯雷的奥古斯丁公墓的颅骨上有一颗牙齿。
  4. 埋葬在柴郡普尔顿的中世纪教堂中的成年男性的牙齿。

相关推荐
友情链接