Ученые полагают, что бактериальная инфекция бруцеллез, ежегодно поражающая миллионы людей и наносящая значительный ущерб благополучию домашнего скота, могла развиться вместе с развитием сельского хозяйства. Они пришли к такому выводу после проведения анализа древней ДНК, извлеченной из 8000-летней овечьей кости, в которой был обнаружен возбудитель Brucella melitensis.
Передаваемый через потребление непастеризованного молока и тесный контакт с инфицированными животными, бруцеллез может вызывать волны волнообразной лихорадки и связанную с инфекцией потерю беременности у беременных женщин. Теперь исследователи восстановили тысячелетний геном патогена, инфицирующего овец, коз и человека.
Недавно опубликованное в ведущем журнале Nature Communications исследование показывает, что возбудитель большинства случаев бруцеллеза, B. rucella melitensis, существовал более 8000 лет назад во времена неолита.
Как долго мы живем с болезнетворными патогенами? Как и когда появились патогены, поражающие как людей, так и животных — известные как зоонозы —? И сыграли ли мы какую-то роль в их эволюции? Это вопросы, которые долгое время беспокоили исследователей, особенно из-за сложности изучения далекого прошлого.
Однако недавние достижения в области древней ДНК — секвенирование геномов организмов, существовавших тысячи лет назад, на основе ДНК, которая обычно сохраняется в костях и зубах — позволили напрямую ответить на эти вопросы.
В ходе данного исследования международной группе генетиков и археологов удалось обнаружить бруцеллу в ДНК овечьей кости возрастом 8000 лет из Ментеш-Хююка, археологического поселения на северо-западе Турции, что свидетельствует о циркуляции патогена в стадах первых в мире животноводов.
«Поиск ДНК древнего патогена подобен поиску иголки в стоге сена. Для этого требуется хорошо сохранившаяся ДНК и присутствие инфекционного агента в течение жизни животного. Нам повезло обнаружить присутствие Brucella melitensis в древнем поселении и доказать, что бактерии заражали скот во время неолита», - говорит Луи Л`От, аспирант Школы генетики и микробиологии Тринити-колледжа в Дублине и ведущий автор исследования.
Используя геном, исследователи смогли определить время, когда Brucella melitensis , которая обычно заражает овец и коз, эволюционировала от своего общего предка с Brucella abortus , которая в основном заражает крупный рогатый скот. Они подсчитали, что это произошло ~9800 лет назад, в период, известный как неолит, когда впервые появились земледелие и животноводство.
Любопытно, что это совпадает с периодом, когда животноводство стало более развитым, и фермерские общины содержали смешанных животных.
«Собирая вместе таких животных, как овцы, козы, крупный рогатый скот и свиньи, которые редко жили в одних и тех же местах, ранние животноводы могли создать эволюционный плавильный котел для переноса патогенов от хозяина к хозяину, проблема, с которой мы все еще боремся много лет спустя», - заключил доктор Кевин Дейли, доцент в Университетском колледже Дублина (ранее в Тринити), который руководил исследованием.