Οι επιχορηγήσεις της έρευνας επισημαίνουν την εξέλιξη της πανώλης

Συναρμολόγηση των γονιδιωμάτων της πανώλης από τον κόσμο

Μετά τις ιστορικές εμπορικές διαδρομές για να εξηγήσουν τις πανδημίες

οι επιστήμονες που χρηματοδοτήθηκαν από την τηλεόραση ολοκλήρωσαν πρόσφατα μια μελέτη για την εξέλιξη του Yersinia pestis, του βακτηρίου που προκαλεί την πανώλη. Διαπίστωσαν ότι ο Y. pestis εξελίχθηκε στην Κίνα και εξαπλώθηκε μέσω πολλαπλών μεταναστεύσεων σε άλλα μέρη του κόσμου, οδηγώντας σε γενεαλογικές γενετικές ακολουθίες ανά χώρα. “Αυτά τα αποτελέσματα θα μας δώσουν τα εργαλεία για να ανιχνεύσουμε, να κατανοήσουμε και να εξηγήσουμε γιατί και πώς συμβαίνουν οι πληγές και να προκαλέσει τέτοια υψηλή νοσηρότητα”, δήλωσε ο Suman Mukhopadhyay, Ph.D., του Τμήματος Βακτηριολογίας και Μυολογίας του Theernment.

Η μελέτη διεξήχθη από τα Κέντρα Εξασθενουσών Γονιδιώματος για τις Μολυσματικές Νόσους (GSC), με γενετική ακολουθία στο Ινστιτούτο J. Craig Venter (JCVI) και ανάλυση που πραγματοποιήθηκε στο Ινστιτούτο για τις Γνωστικές Επιστήμες στο Πανεπιστήμιο Maryland School of Medicine. Το άρθρο δημοσιεύθηκε ηλεκτρονικά τον Οκτώβριο του 2010, στο περιοδικό Nature Genetics.

Αναφορά

Οι ερευνητές ανέλυσαν μία από τις μεγαλύτερες παγκόσμιες συλλογές που συναρμολογήθηκαν ποτέ βακτήρια που προκαλούν πανώλη, ξεκινώντας από την αλληλουχία των γονιδιωμάτων ενός ποικίλου συνόλου 11 στελεχών Y. pestis. Στη συνέχεια συνέκριναν τα γονιδιώματα αυτών των 11 απομονώσεων και έξι άλλα που προηγουμένως είχαν αναλυθεί.

“Η φυλογενεμική ανάλυση αυτών των 17 γονιδιωμάτων έδωσε την καταλογογράφηση εκατοντάδων μεταβλητών θέσεων στο DNA, οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια για να εξετάσουν μια παγκόσμια συλλογή από 286 πρόσθετα προϊόντα απομόνωσης”, εξηγεί ο Mark Eppinger, Ph.D., του Πανεπιστημίου του Maryland, συγγραφέας της μελέτης. Χρησιμοποιώντας τους σπάνιους πολυμορφισμούς που ανακάλυψαν σε αυτόν τον παθογόνο, ανασυνθέτωσαν ένα λεπτομερές ιστορικό πανδημιών πανώλης του παρελθόντος. “Η απόκτηση των επιπρόσθετων αλληλουχιών γονιδιώματος ήταν απαραίτητη για τον χαρακτηρισμό της εξέλιξης αυτού του καταστροφικού ανθρώπινου παθογόνου”, δήλωσε ο Δρ Eppinger.

Οι ερευνητές βρήκαν επίσης ισχυρή γεωγραφική ομαδοποίηση των πληθυσμών του Y. pestis, με κάθε πληθυσμό σε διαφορετική περιοχή του κόσμου. Παρακολουθώντας το εξελικτικό δέντρο πίσω από το χρόνο, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το βακτήριο εξελίχθηκε στην Κίνα και στη συνέχεια εξαπλώθηκε σε άλλες περιοχές, καθώς οι απόγονοι του κινεζικού στελέχους βρέθηκαν σε όλο τον κόσμο. Είχαν επίσης τη δυνατότητα να ανιχνεύσουν πολλαπλές ακτινοβολίες του Y. pestis από την Κίνα μέσω ιστορικών εμπορικών οδών και να τις συνδέσουν με ιστορικές πανδημίες. Για παράδειγμα, τα δεδομένα υποστηρίζουν τα ιστορικά αρχεία που πανώλησαν εισήχθησαν στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1899 σε πλοίο από το Χονγκ Κονγκ που έφτασε στη Χαβάη και έφθασε στο Σαν Φρανσίσκο. Η πιο πρόσφατη πανδημία της πανώλης, το 1894, εξαπλώθηκε στην Ινδία και από εκεί σε πολλά μέρη του πλανήτη, συμπεριλαμβανομένων των Ηνωμένων Πολιτειών, τα οποία μολύνθηκαν από μία μόνο ακτινοβολία που εξακολουθεί να υφίσταται σήμερα σε άγρια ​​τρωκτικά.

Στο μέλλον, οι ερευνητές σκοπεύουν να εξετάσουν πιο προσεκτικά τα στελέχη του Y. pestis από τις περιοχές που βρίσκονται σήμερα υπό αναδιάρθρωση, όπως η Αφρική ή η πρώην Σοβιετική Ένωση. Το προκύπτον πλαίσιο του βακτηρίου της πανώλης θα είναι χρήσιμο για τις μελλοντικές προσπάθειες επιτήρησης και την ετοιμότητα αντιμετώπισης της επιδημίας. Επιπλέον, αυτή η φυλογενεμική μεθοδολογία μπορεί να χρησιμεύσει ως πρότυπο για τον έλεγχο άλλων επιδημικών ασθενειών, όπως Salmonella, Ε. Coli και γρίπης.

G Morelli et αϊ. Η αλληλούχιση γονιδιώματος Yersinia pestis εντοπίζει πρότυπα παγκόσμιας φυλογενετικής ποικιλομορφίας. Nature Genetics. DOI: 10.1038 / ng.705 (2010).