1月的Genome Advance有两项研究，它们使用基因组学来探索鼠疫耶尔森氏菌(Y. pestis)细菌在两种历史性鼠疫流行病中的作用及其在人类基因组中的进化标记。
一种极其致命的细菌，鼠疫杆菌通过以受感染的啮齿动物为食的跳蚤传播，并反复出现以引起瘟疫。从伦敦瘟疫坑中回收的牙齿DNA的全基因组测序证实了鼠疫杆菌作为黑死病原因的身份(阅读解剖黑死病因：http：//www.genome.gov/27546229/dissecting -the原因的最黑死亡/)，摧毁了欧洲的人口估计有40%在14 个世纪，有持久的经济，社会和文化后果。此后，鼠疫菌已经有许多其他的遭遇与人类，包括第三大流行，这创下中国和印度在19年下半年次世纪与世界其他地区零星爆发一起。
最近，鼠疫菌也被确定为更早的流感大流行的病原体，查士丁尼瘟疫追溯到6-8 个世纪，这加剧了罗马帝国的衰落。由加拿大安大略省麦克马斯特大学副教授Hendrik Poinar博士领导的一项研究，上个月发表在“柳叶刀传染病”杂志上，研究了导致瘟疫的不同菌株Y. pestis细菌之间的进化关系。查士丁尼和后来的流行病。使用从埋在6中世纪阿舍姆-Bajuwarenring墓地两个个体的齿提取的DNA 个世纪德国巴伐利亚州，科学家们能够分离和重建传染性鼠疫菌株的基因组。
有趣的是，将查士丁尼氏菌的序列与所有其他已知的鼠疫菌株的基因组序列进行对比的系统发育树显示，查士丁尼菌株占据树的单独分支，没有已知的后代。这意味着后来导致黑死病(并且是所有现代感染菌株的祖先)的鼠疫菌株独立于啮齿动物种群而出现。这也表明，不同种类的鼠疫菌可能永远潜伏在野生啮齿动物中，等待出现并引起人类疾病。
那么，这些与鼠疫菌的重复遭遇如何影响人类呢?为什么查士丁尼和黑死病的瘟疫比今天看到的最近的疾病病例更具破坏性?
一种可能性在于人体免疫系统与微生物之间的进化斗争，这种免疫系统可以保护我们免受感染，而微生物则不断发展出新的方法来逃避防御并侵入人体。在流行病中，自然选择有利于遗传变异的持续存在，帮助个体更好地抵抗，而遗传易感的个体则死于该疾病。因此，鼠疫杆菌与查士丁尼瘟疫相关的谱系可能已经灭绝，因为最终缺乏易感宿主 - 无论是来自人类基因组中出现的突变还是选择了赋予细菌保护作用的天然基因变异。然而，由于人群中存在大量遗传变异，自然选择现象难以研究。
荷兰Radboud大学奈梅亨医学中心教授，医学博士Mihai Netea，西班牙巴塞罗那Universitat Pompeu Fabra教授Jaume Bertranpetit博士和他们的同事共同努力探讨了这个问题。检查两个非常独特的种族群体 - 罗马(Rroma)和欧洲罗马尼亚人 - 在几个世纪以来在同一地理区域并存的基因组。由于一千年前罗马人从印度北部迁移后两个种群之间的通婚很少，因此人口继续具有不同的遗传背景。
该研究 于上个月在“ 美国国家科学院院刊”上发表，研究了近200,000个单核苷酸多态性(SNPs)，每个单核苷酸多态性代表DNA序列单个字母的变异，以寻找自然选择的目标。该分析确定了大约20种具有不同作用的基因，包括皮肤色素沉着，炎症和对自身免疫性疾病的易感性，这些基因在罗马和欧洲罗马尼亚人中同时发生。列表中还有一组TLR基因，这些基因对于免疫细胞快速检测和对抗入侵病原体非常重要。
鉴于免疫系统在大流行病面前的关键作用，这并不令人惊讶。因为黑死病是如此广泛和毁灭性的瘟疫，研究人员推测它可能是基因组这个区域选择的一些驱动力的原因。
引人注目的是，当研究人员从表达变异TLR基因的欧洲血统的个体中获取免疫细胞，并将它们暴露于鼠疫杆菌和假结核Y.Yy的结核病(Y. pestis)的进化祖先时，他们发现了与来自的细胞相比的明显的免疫反应。没有这些TLR的人变种。这表明，虽然其他疾病也可能发挥作用，但瘟疫可能对控制这些免疫基因的进化产生了强大的影响。
这突出了环境因素在人类基因的自然选择中的重要性，以及我们与周围世界在塑造基因构成方面的历史互动的作用。虽然在黑死病期间欧洲人免疫相关基因的趋同进化可能有助于防止随后遭遇鼠疫菌，这些遗传变化也可能形成进化基础，为什么现代欧洲人更容易受到许多促炎症的影响。自身免疫性疾病。
