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Yersinia pestis strains from Latvia show depletion of the pla virulence gene at the end of the second plague pandemic

拉脱维亚鼠疫耶尔森菌菌株在第二次鼠疫大流行结束时显示出 pla 毒力基因的消耗
PRJEB36413 原始论文 / DOI2020-09-0314 样本(研究)

AI 解读AI 生成

拉脱维亚17世纪鼠疫遗骸揭示pla毒力基因缺失或助推大流行终结。

这项研究从拉脱维亚里加两处墓地发掘的16具17世纪人类遗骸中提取DNA,确认4人死于鼠疫,并成功重建了2个鼠疫菌基因组。有趣的是,这两株菌亲缘关系并不近,说明当时存在多个菌株传入。更关键的是,它们都缺少pla毒力基因,而该基因对人际传播至关重要。研究者还发现,多数后黑死病时期的菌株都有同样缺失,但黑死病时期没有。这可能意味着pla缺失的菌株传播力减弱,从而帮助终结了第二次鼠疫大流行。

样本解读

站内样本统计显示,这16具遗骸中仅5例能解析出Y染色体单倍群,包括N-Y15922(2例)、R-L23、T-L446和R-L51各1例;线粒体单倍群以U5a2a1和U5b1b1f各2例为主,另有H1b、R1b1、H5a1a和H1g1各1例。这些父系和母系类型均常见于现代欧洲人群,说明墓地人群的遗传背景具有欧洲本地特征,但样本量小,不宜过度解读。

对祖源爱好者的意义

对祖源爱好者而言,这项研究提醒我们:古DNA不仅能追溯人群迁徙,还能揭示病原体的演化。鼠疫菌毒力基因的丢失可能改变了历史进程,而拉脱维亚样本补充了东欧在第二次鼠疫大流行中的微生物多样性,值得关注。

摘要

古代基因组学研究已将鼠疫耶尔森氏菌(Y. pestis)鉴定为始于黑死病(1347-1353)的第二次鼠疫大流行(14-18世纪)的病原体。此次大流行中研究的鼠疫耶尔森氏菌菌株大多分离自西欧,人们对该细菌在东欧国家的多样性和微进化知之甚少。在本研究中,我们调查了从里加(拉脱维亚)两处墓地中发掘出的人类遗骸。历史证据表明,这些墓葬是17世纪鼠疫爆发的结果。我们从16具遗骸的牙齿中提取了DNA,并进行了散弹枪测序。宏基因组学数据分析显示,在四具遗骸中存在鼠疫耶尔森氏菌序列,证实这些被埋葬的个体是鼠疫的受害者。在两份样本中,鼠疫耶​​尔森氏菌DNA覆盖率足以进行基因组重建。随后的系统发育分析表明,里加菌株的多样性与已知的后黑死病基因组多样性相符。有趣的是,两株拉脱维亚分离株并未聚类在一起。此外,我们检测到含有pla基因的pPCP1质粒区域的覆盖度下降。进一步分析表明存在两个pPCP1质粒,一个含有pla基因区域,一个不含pla基因区域,并且只有一个细菌染色体,这表明同一种细菌携带两个不同的pPCP1质粒。此外,我们在大多数先前发表的后黑死病菌株中发现了相同的模式,但在黑死病菌株中没有发现。pla基因是人类感染和传播的重要毒力因子。因此,pla基因缺失的菌株的传播可能以及其他原因导致了十八世纪欧洲第二次鼠疫大流行的消失。

TheYtree 上的样本与数据

16站内样本
5Y 单倍群已解析

父系(Y-DNA)单倍群

单倍群现代人
N-Y15922 2
R-L23 1
T-L446 1
R-L51 1

母系(mtDNA)单倍群

样本亮点 更多样本 →

样本Y-DNAmtDNA文化 / 时期
H29724 R-L51 U5b1b1f
H29730 T-L446 H24b
H29726 R-L23 H1g1
H01541 N-Y15922 U5a2a1
H01541 N-Y15922 U5a2a1