祖源树 登入 科研 古人 論文

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

拉脫維亞鼠疫耶爾森菌菌株在第二次鼠疫大流行結束時顯示出 pla 毒力基因的消耗
PRJEB36413 原始論文 / DOI2020-09-0314 樣本(研究)

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拉脫維亞古DNA揭開鼠疫毒力基因pla在第二次大流行末期消失之謎。

科學家從拉脫維亞里加兩處17世紀墓地出土的16具遺骸牙齒中提取DNA,確認其中4人感染鼠疫耶爾森菌,並成功重建兩株古菌基因組。這兩株菌不聚在一起,顯示當地菌株多樣性。更關鍵的是,他們發現細菌同時攜帶兩種pPCP1質粒,一種含pla毒力基因,另一種缺失,且此模式普遍存在於後黑死病時期菌株,黑死病時期則無。pla基因對人類感染與傳播至關重要,其缺失可能導致鼠疫傳播力下降,進而促成18世紀歐洲鼠疫大流行的終結。

樣本解讀

本研究共分析16具里加墓地遺骸,其中4具檢出鼠疫耶爾森菌DNA,2具足以重建基因組。父系Y染色體僅5例成功分型,包括N-Y15922(2例)、R-L23、T-L446與R-L51各1例;母系粒線體則以U5b1b1f和U5a2a1各2例為主,另有H5a1a、H1g1、W6a、H24b各1例。這些單倍群反映當地人群多元的遺傳背景,但樣本量小,不宜過度解讀。

對祖源愛好者的意義

對祖源愛好者而言,此研究提醒我們:古DNA不僅能追溯人群遷徙,也能追蹤病原體演化。鼠疫菌pla基因的流失可能改變疾病傳播,影響歷史人口結構。若你關注東歐祖源,這些樣本提供了17世紀里加地區的遺傳線索,但需留意樣本數有限。

摘要

古代基因體研究已確認鼠疫耶爾森菌(Yersinia pestis,簡稱 Y. pestis)為第二次鼠疫大流行(十四至十八世紀)的致病原,該大流行始於黑死病(1,347–1,353)。此次大流行中大多數被研究的 Y. pestis 菌株分離自西歐,而對於該細菌在東歐國家的多樣性與微演化所知不多。在本研究中,我們調查了從拉脫維亞里加(Riga)兩處墓地挖掘出的人類遺骸。歷史證據顯示,這些墓葬是十七世紀鼠疫爆發的結果。從16個人的牙齒中提取DNA,並進行鳥槍法定序。對巨觀基因體數據的分析顯示,在四具遺骸中存在 Y. pestis 序列,證實這些被埋葬的個體是鼠疫的受害者。在兩個樣本中,Y. pestis DNA的覆蓋度足以進行基因體重建。隨後的親緣關係分析顯示,里加菌株落在已知黑死病後基因體的多樣性範圍內。有趣的是,這兩個拉脫維亞分離株並未聚集在一起。此外,我們偵測到含有 pla 基因的 pPCP1 質體區域覆蓋度下降。進一步分析顯示存在兩個 pPCP1 質體,一個帶有 pla 基因區域,一個不帶有該區域,且僅有一條細菌染色體,表明同一細菌攜帶了兩個不同的 pPCP1 質體。此外,我們在大多數先前已發表之黑死病後菌株中發現了相同的模式,但在黑死病菌株中則未發現。pla 基因是感染人類及在人際傳播中的重要毒力因子。因此,pla 缺失菌株的傳播可能與其他原因一起,促成了第二次鼠疫大流行於十八世紀歐洲的消失。

TheYtree 上的樣本與資料

16站內樣本
5Y 單倍群已解析

父系(Y-DNA)單倍群

單倍群現代人
N-Y15922 2
R-L23 1
T-L446 1
R-L51 1

母系(mtDNA)單倍群

樣本亮點 更多樣本 →

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