Evolutionary history and recurrent host adaptation in ancient Salmonella enterica

Salmonella enterica subsp. enterica est un agent pathogène bactérien extrêmement diversifié qui provoque des infections fréquentes et des maladies d'origine alimentaire au sein des populations humaines. Plus de 1500 souches bactériennes différentes (sérovars) ont été décrites, beaucoup avec une large gamme d'hôtes. Un petit nombre de sérovars sont adaptés pour infecter des hôtes spécifiques : parmi ceux-ci, les sérovars Typhi et Paratyphi A, B et C causent des infections systémiques spécifiques aux primates (fièvre typhoïde et paratyphoïde). Bien que Paratyphi C soit l'un des sérovars humains spécifiques les plus rares aujourd'hui, il était autrefois répandu, et tous les génomes anciens de Salmonella publiés à ce jour appartiennent à ou sont ancestraux à cette lignée. Ici, nous présentons 53 nouveaux génomes anciens de Salmonella couvrant l'Eurasie et datant entre 3500 avant notre ère et 1300 de notre ère. Ce riche ensemble de données génomiques nous permet de reconstruire l'histoire évolutive de ce pathogène avec un niveau de détail sans précédent. Nous identifions de multiples lignées préhistoriques éteintes qui ont causé des infections à travers l'Eurasie. De multiples événements de remplacement de lignées sont observés tout au long des périodes préhistoriques et historiques, et une analyse phylogénétique bayésienne est utilisée pour dater et identifier les événements d'adaptation à l'hôte au sein de cette lignée. Nous constatons que les sous-lignées adaptées à l'hôte Paratyphi C, Choleraesuis et Typhisuis ont continué à évoluer en spécificité d'hôte indépendamment les unes des autres. Nous reconstruisons les signaux d'adaptation convergente à l'hôte dans les lignées étudiées et d'autres souches adaptées à l'hôte en analysant les pseudogènes partagés et les événements récurrents de gain et de perte de gènes. Cette analyse démontre un rôle pour les interactions avec l'hôte en tant que cible particulière de la sélection, mettant en évidence l'adaptation progressive de cette lignée de S. enterica à l'homme qui coïncide avec l'intensification de l'élevage animal dans les sociétés pastorales et agricoles sédentaires.