Evolution of immune genes is associated with the Black Death

โรคติดเชื้อเป็นหนึ่งในแรงกดดันคัดเลือกที่ทรงพลังที่สุดที่ขับเคลื่อนวิวัฒนาการของมนุษย์1,2 ซึ่งรวมถึงเหตุการณ์การเสียชีวิตครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ที่บันทึกไว้ การระบาดครั้งแรกของโรคระบาดใหญ่ครั้งที่สอง ซึ่งมักเรียกว่ากาฬมรณะ (Black Death) ซึ่งเกิดจากแบคทีเรีย Yersinia pestis3 การระบาดใหญ่นี้ได้ทำลายล้างแอฟริกา-ยูเรเซีย โดยคร่าชีวิตประชากรไปมากถึง 30–50%4 เพื่อระบุตำแหน่ง (loci) ที่อาจอยู่ภายใต้การคัดเลือกในช่วงกาฬมรณะ เราจำแนกลักษณะความผันแปรทางพันธุกรรมรอบยีนที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันจากตัวอย่างดีเอ็นเอโบราณ 206 ตัวอย่าง ซึ่งมาจากประชากรยุโรปสองกลุ่มที่แตกต่างกันในช่วงก่อน ระหว่าง และหลังกาฬมรณะ ตำแหน่งที่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกันมีความเข้มข้นสูงอย่างชัดเจนสำหรับตำแหน่งที่มีความแตกต่างสูงเมื่อเทียบกับชุดตำแหน่งที่ไม่เกี่ยวข้องกับภูมิคุ้มกัน ซึ่งบ่งชี้ถึงการคัดเลือกเชิงบวก เราระบุสายพันธุ์ (variants) 201 สายพันธุ์ที่มีความแตกต่างสูงภายในชุดข้อมูลลอนดอน เมื่อรวมหลักฐานจากช่วงกาฬมรณะ ประชากรซ้ำของเราในเดนมาร์ก และหลักฐานเชิงหน้าที่ rs2549794 ใกล้ ERAP2 ปรากฏเป็นผู้สมัครที่แข็งแกร่งที่สุดสำหรับการคัดเลือกเชิงบวก อัลลีลที่ถูกคัดเลือกที่ rs2549794 มีความสัมพันธ์กับการผลิตทรานสคริปต์ ERAP2 แบบเต็มความยาว (เทียบกับแบบที่ถูกตัดทอน) ความผันแปรในการตอบสนองของไซโตไคน์ต่อ Y. pestis และความสามารถที่เพิ่มขึ้นในการควบคุม Y. pestis ภายในเซลล์แมคโครฟาจ สุดท้ายนี้ เราแสดงให้เห็นว่าสายพันธุ์ที่protectiveทับซ้อนกับอัลลีลที่ในปัจจุบันมีความสัมพันธ์กับความไวที่เพิ่มขึ้นต่อโรคภูมิต้านตนเอง ซึ่งให้หลักฐานเชิงประจักษ์สำหรับบทบาทของการระบาดใหญ่ในอดีตในการกำหนดความไวต่อโรคในปัจจุบัน