Ученые из Университета Осло в Норвегии исследуют остатки бактериальных ДНК в зубах грызунов, чтобы понять эволюцию и экологию чумы. Другие исследователи изучают иммунитет и влияние климата на грызунов. Исследователи ищут генетическое объяснение тому, почему иммунная система песчанки устойчива к бактериям чумы.
Хотя чума у нас ассоциируется со средневековьем, каждый год регистрируются 2000 случаев заболевания во всем мире. Большинство из них происходят на Мадагаскаре и в Конго, но есть сообщение из пустыни Северной Америки и Центральной Азии.
За последние 2000 лет было три крупных вспышки чумы. Первый случай произошел в конце железного века и продолжался 200 лет. Вторая вспышка, которую называют Черной Смертью, была продолжительностью около 400 лет. Третья началась в Китае в конце 19-го века и считается постоянной.
В прошлом году мужчина скончался от чумы в Северном Китае, что заставило 30 000 жителей города удерживать в изоляции. Дальше, в ноябре вспышка произошла на Мадагаскаре.
«Переходы между тремя вспышками чумы полностью не ясны», – говорит профессор Кжетилл Якобсен (Kjetill Jakobsen). «Чума могла полностью исчезать в течение многих десятилетий, а потом возвращаться».
Работа норвежских исследователей может помочь предсказать следующую крупную эпидемию. Современные молекулярные методы исследования позволили ученым расширить свои знания о трех пандемиях чумы. Анализируя ДНК бактерий чумы из первых двух вспышек, исследователи изучают их эволюционное развитие.
В настоящее время Барбара Брамати (Barbara Bramati) ищет ответы в зубах 2700 жертв чумы из Европы и Азии. Бактерии чумы часто попадают в кровоток жертв и, следовательно, их можно найти в пульпе зуба.
«Остатки ДНК часто фрагментированы и разрушены», – заявляет она. «Это делает реконструкцию генетического материала трудной задачей».
Исследователи также изучают факторы, которые позволяют этой болезни распространяться. Некоторые грызуны продемонстрировали устойчивость к бактериям чумы, и крысы были идентифицированы как распространители болезни. Тем не менее, нет никаких доказательств того, что они переносили болезнь.
«Иногда одна бактерия убивает мышь», – говорит Пернилле Нильссон (Pernille Nilsson). «Крысы могут переносить 10 000 бактерий. Песчанки могут перенести 100000000000 бактерии, то есть в 10 миллионов раз больше бактерий».
Нильссон в настоящее время изучает геном песчанки, чтобы найти объяснение высокому уровню толерантности к заразе. Для этого ученым нужно сравнить ДНК выживших песчанок с виртуализированным геномом песчанки. Секвенирование генома – трудоемкий процесс. Геном песчанки состоит из 2,4 миллиарда пар оснований, и в процессе секвенирования всего 100 пар может быть прочитано в одно время. Пары должны быть обработаны несколько раз для того, чтобы точно определить местонахождение небольших нуклеотидов в геноме. Кроме того, сравнивая геном одной песчанки, требуется неделя доступа к суперкомпьютеру.
В настоящее время исследователи полагают, что защита от болезни происходит от наследственной врожденной иммунной системы. Одновременно с этими усилиями Борис Шмид (Boris Schmid) анализирует связь между колебаниями климата, вспышками чумы и популяциями грызунов.
«Эти данные дадут нам представление о том, как чума и климат связаны между собой, и позволят предсказать следующие вспышки чумы», – говорит Шмид.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Bacterial DNA from the Black Death found in teeth
