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

การศึกษาเกี่ยวกับจีโนมโบราณได้ระบุว่า Yersinia pestis (Y. pestis) เป็นสาเหตุของโรคระบาดใหญ่ครั้งที่สอง (คริสต์ศตวรรษที่ 14–18) ซึ่งเริ่มต้นด้วยกาฬโรค (ค.ศ. 1347–1353) สายพันธุ์ Y. pestis ส่วนใหญ่ที่ได้รับการตรวจสอบจากการระบาดใหญ่นี้ถูกแยกได้จากยุโรปตะวันตก และยังไม่เป็นที่ทราบมากนักเกี่ยวกับความหลากหลายและวิวัฒนาการระดับจุลภาคของแบคทีเรียนี้ในประเทศยุโรปตะวันออก ในการศึกษานี้ เราได้ตรวจสอบซากมนุษย์ที่ขุดพบจากสุสานสองแห่งในเมืองริกา (ลัตเวีย) หลักฐานทางประวัติศาสตร์ชี้ให้เห็นว่าการฝังศพเหล่านี้เป็นผลมาจากการระบาดของกาฬโรคในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 17 ดีเอ็นเอถูกสกัดจากฟันของบุคคล 16 ราย และนำไปวิเคราะห์ด้วยวิธี shotgun sequencing การวิเคราะห์ข้อมูลเมทาจีโนมเปิดเผยการมีอยู่ของลำดับ Y. pestis ในซากสี่ราย ซึ่งยืนยันว่าบุคคลที่ถูกฝังเป็นเหยื่อของกาฬโรค ในสองตัวอย่าง ความครอบคลุมของดีเอ็นเอ Y. pestis เพียงพอสำหรับการสร้างจีโนมขึ้นใหม่ การวิเคราะห์ทางไฟโลเจเนติกส์ในภายหลังแสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์จากริกาจัดอยู่ในความหลากหลายของจีโนมหลังกาฬโรคที่ทราบอยู่แล้ว ที่น่าสนใจคือไอโซเลตจากลัตเวียทั้งสองไม่ได้จัดกลุ่มร่วมกัน นอกจากนี้ เรายังตรวจพบการลดลงของความครอบคลุมในบริเวณพลาสมิด pPCP1 ที่มียีน pla การวิเคราะห์เพิ่มเติมบ่งชี้ถึงการมีอยู่ของพลาสมิด pPCP1 สองชนิด ชนิดหนึ่งมีและอีกชนิดหนึ่งไม่มีบริเวณยีน pla และมีโครโมโซมแบคทีเรียเพียงหนึ่งเดียว ซึ่งบ่งชี้ว่าแบคทีเรียเดียวกันมีพลาสมิด pPCP1 ที่แตกต่างกันสองชนิด นอกจากนี้ เราพบรูปแบบเดียวกันในสายพันธุ์หลังกาฬโรคที่เคยตีพิมพ์ก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่ แต่ไม่พบในสายพันธุ์จากกาฬโรค ยีน pla เป็นปัจจัยความรุนแรงที่สำคัญสำหรับการติดเชื้อและการแพร่กระจายในมนุษย์ ดังนั้น การแพร่กระจายของสายพันธุ์ที่ขาด pla อาจเป็นหนึ่งในสาเหตุอื่น ๆ ที่มีส่วนทำให้โรคระบาดใหญ่ครั้งที่สองในยุโรปคริสต์ศตวรรษที่ 18 สูญหายไป