Evolution of immune genes is associated with the Black Death

Các bệnh truyền nhiễm là một trong những áp lực chọn lọc mạnh mẽ nhất thúc đẩy quá trình tiến hóa của loài người1,2. Điều này bao gồm sự kiện tử vong lớn nhất trong lịch sử được ghi nhận, đợt bùng phát đầu tiên của đại dịch hạch lần thứ hai, thường được gọi là Cái chết Đen, do vi khuẩn Yersinia pestis gây ra3. Đại dịch này đã tàn phá vùng Á-Âu-Phi, giết chết tới 30–50% dân số4. Để xác định các locus có thể đã chịu áp lực chọn lọc trong thời kỳ Cái chết Đen, chúng tôi đã mô tả đặc điểm biến dị di truyền xung quanh các gen liên quan đến miễn dịch từ 206 mẫu DNA cổ, xuất phát từ hai quần thể châu Âu khác nhau trước, trong và sau Cái chết Đen. Các locus miễn dịch được làm giàu mạnh mẽ các vị trí có mức độ khác biệt cao so với một tập hợp các locus không liên quan đến miễn dịch, gợi ý chọn lọc tích cực. Chúng tôi xác định 201 biến thể có mức độ khác biệt cao trong bộ dữ liệu London. Kết hợp bằng chứng từ thời kỳ Cái chết Đen, quần thể lặp lại của chúng tôi ở Đan Mạch và bằng chứng chức năng, rs2549794 gần ERAP2 nổi lên như ứng cử viên mạnh nhất cho chọn lọc tích cực. Allele được chọn lọc tại rs2549794 có liên quan đến việc sản xuất bản phiên mã ERAP2 dài đầy đủ (so với bị cắt ngắn), sự biến đổi trong phản ứng cytokine đối với Y. pestis và tăng khả năng kiểm soát Y. pestis nội bào trong đại thực bào. Cuối cùng, chúng tôi cho thấy rằng các biến thể bảo vệ trùng lặp với các allele ngày nay có liên quan đến tăng tính nhạy cảm với các bệnh tự miễn, cung cấp bằng chứng thực nghiệm cho vai trò của các đại dịch trong quá khứ trong việc định hình tính nhạy cảm với bệnh tật ngày nay.