Evolutionary history and recurrent host adaptation in ancient Salmonella enterica

Salmonella enterica subsp. enterica è un patogeno batterico estremamente diversificato che causa frequenti infezioni e malattie di origine alimentare tra le popolazioni umane. Sono stati descritti più di 1500 diversi ceppi batterici (sierovari), molti con un'ampia gamma di ospiti. Un piccolo numero di sierovari è adattato a infettare ospiti specifici: tra questi, i sierovari Typhi e Paratyphi A, B e C causano infezioni sistemiche specifiche dei primati (febbre tifoide e paratifoide). Sebbene Paratyphi C sia oggi uno dei sierovari umani-specifici più rari, un tempo era diffuso, e tutti i genomi antichi di Salmonella pubblicati fino ad oggi appartengono a questo lignaggio o sono ancestrali ad esso. Qui presentiamo 53 nuovi genomi antichi di Salmonella provenienti dall'Eurasia e datati tra il 3500 a.C. e il 1300 d.C. Questo ricco dataset genomico ci consente di ricostruire la storia evolutiva di questo patogeno con un dettaglio senza precedenti. Identifichiamo molteplici lignaggi preistorici estinti che causavano infezioni in tutta l'Eurasia. Molteplici eventi di sostituzione di lignaggi sono osservati throughout i periodi preistorici e storici, e l'analisi filogenetica bayesiana è utilizzata per datare e identificare gli eventi di adattamento all'ospite all'interno di questo lignaggio. Scopriamo che i sub-lignaggi adattati all'ospite Paratyphi C, Choleraesuis e Typhisuis hanno continuato a evolvere la specificità dell'ospite indipendentemente l'uno dall'altro. Ricostruiamo i segnali di adattamento convergente all'ospite nei lignaggi studiati e in altri ceppi adattati all'ospite analizzando pseudogeni condivisi ed eventi ricorrenti di acquisizione e perdita genica. Questa analisi dimostra un ruolo per le interazioni con l'ospite come particolare bersaglio della selezione, evidenziando l'adattamento graduale di questo lignaggio di S. enterica all'uomo che coincide con l'intensificazione dell'allevamento animale nelle società pastorali e agricole sedentarie.