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

Các nghiên cứu bộ gen cổ đại đã xác định Yersinia pestis (Y. pestis) là tác nhân gây ra đại dịch hạch lần thứ hai (thế kỷ XIV–XVIII) bắt đầu từ Cái chết Đen (1.347–1.353). Hầu hết các chủng Y. pestis được nghiên cứu từ đại dịch này đều được phân lập từ Tây Âu, và người ta biết rất ít về sự đa dạng và tiến hóa vi mô của vi khuẩn này ở các nước Đông Âu. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã điều tra hài cốt người được khai quật từ hai nghĩa trang ở Riga (Latvia). Bằng chứng lịch sử cho thấy các khu mộ này là hậu quả của các đợt bùng phát dịch hạch trong thế kỷ XVII. DNA được chiết xuất từ răng của 16 cá nhân và được giải trình tự shotgun. Phân tích dữ liệu metagenomic cho thấy sự hiện diện của các trình tự Y. pestis trong bốn hài cốt, xác nhận rằng những cá nhân được chôn cất là nạn nhân của dịch hạch. Trong hai mẫu, độ phủ DNA của Y. pestis đủ để tái tạo bộ gen. Phân tích phát sinh loài tiếp theo cho thấy các chủng Riga nằm trong sự đa dạng của các bộ gen hậu Cái chết Đen đã biết. Điều thú vị là hai chủng phân lập từ Latvia không tập hợp lại với nhau. Hơn nữa, chúng tôi phát hiện sự giảm độ phủ của vùng plasmid pPCP1 chứa gen pla. Phân tích sâu hơn chỉ ra sự hiện diện của hai plasmid pPCP1, một có và một không có vùng gen pla, và chỉ có một nhiễm sắc thể vi khuẩn, cho thấy cùng một vi khuẩn mang hai plasmid pPCP1 khác biệt. Ngoài ra, chúng tôi tìm thấy cùng một mô hình ở phần lớn các chủng hậu Cái chết Đen đã được công bố trước đây, nhưng không phải ở các chủng Cái chết Đen. Gen pla là một yếu tố độc lực quan trọng cho sự lây nhiễm và truyền bệnh ở người. Do đó, sự lan truyền của các chủng thiếu hụt pla có thể, trong số các nguyên nhân khác, đã góp phần vào sự biến mất của đại dịch hạch lần thứ hai ở châu Âu vào thế kỷ XVIII.