挪威奥斯陆大学的生物学家正在努力确定气候变

瘟疫不仅发生在中世纪。每年有2000例鼠疫病例; 他们大多数在马达加斯加和刚果。在非洲以外,瘟疫发生在彩运来开户网址北美洲的沙漠和中亚的大片地区,从格鲁吉亚到哈萨克斯坦到中国。

在共同时代,世界遭受了三次重大和许多小瘟疫的流行。第一次大流行是铁器时代末期的查士丁尼瘟疫,持续了200年。接下来的大灾难是黑死病,一场彩运来注册地址不断涌入新浪潮的大流行,并持续了400年。

第三次流行病始于19世纪末在中国,并通过香港到达世界其他地方,目前仍在继续。今年夏天,一名男子死于中国北方玉门市的瘟疫。当城市的部分地区被锁定时,30,000名居民被限制隔离。11月在马达加斯加发生了瘟疫爆发,无论是在各省还是在首都安塔那那利佛。

瘟疫细菌的进化

最大的问题是瘟疫细菌来自何处,三种瘟疫是否来自同一种细菌,以及瘟疫细菌如何在爆发之间存活。有些人认为,铁器时代末期和中世纪的瘟疫是两种不同的疾病,但有几项研究表明它们是同一种疾病。

“三次瘟疫爆发之间的过渡并不完全清楚。第二次和第三次爆发之间也存在重叠。瘟疫可以完全消失数十年,然后回归,” 生态和中心的Kjetill S. Jakobsen教授说。进化综合(CEES),奥斯陆大学的研究杂志Apollon。

问题是:在什么情况下瘟疫会成为大流行病,是什么决定了这种流行病的严重程度?

“人们很容易猜测大流行病发生地的生态是否在其破坏程度中发挥作用。我们可以通过观察气候条件和瘟疫动态之间的联系,了解过去,现在和未来的严重流行病。 ,“ CEES主席Nils Christian Stenseth教授说。

检查旧骷髅

由于研究人员现在可以使用现代分子方法,因此对三种鼠疫流行病的理解在过去几年中得到了极大的改善。这允许分析来自鼠疫受害者的鼠疫细菌的DNA残余物。

CEES的意大利研究员Barbara Bramati正在研究鼠疫细菌的进化发展,并在前两次大流行期间比较鼠疫细菌的遗传密码。

她正在寻找老骷髅牙齿的答案。瘟疫受害者的淋彩运来开户网址巴结彩运来注册地址肿胀并转变为黑沸腾,细菌繁殖。在许多受害者中,瘟疫细菌进入血液,从而进入牙髓。Bramanti与考古学家一起收集了来自欧洲和亚洲的2,700名瘟疫受害者牙齿的DNA样本。她还将检查挪威受害者的牙齿。

她在牙齿上钻几毫米,然后提取牙髓的全部DNA含量。

“DNA遗留物经常被破碎和破坏。这使重建遗传物质成为一项艰巨的任务。”

UiO的生物科学部正在开设一个全新的DNA实验室,可以更容易地分析碎屑中的DNA残留物。该实验室将是欧洲最大的实验室。

“在这里,甚至可以分析少量的古老DNA。”

只要遗传物质的质量足够好,她就会将其与鼠疫菌的参考基因组进行比较。

“我们的观点是研究瘟疫细菌的进化和生态学,”芭芭拉布拉曼蒂说。

检查啮齿动物

目前尚不清楚黑死病是如何传播的。在第三次瘟疫爆发期间,黑鼠和棕色大鼠传播传染病。尽管仍然没有证据证明沙鼠是携带者,但沙鼠似乎能够令人惊讶地处理传染病。“个体差异很大,但很多人可以处理荒谬的瘟疫细菌,” CEES的博士研究员Pernille Nilsson说。她研究了沙鼠可以忍受多少。

这项测试是在中国的一个鼠疫实验室进行的,距离玉门不远,今年夏天发生了一起鼠疫病例。研究人员向啮齿动物注射了许多瘟疫细菌,其中近一半死亡。这使他们有可能将存活的个体的基因组与死亡的基因组进行比较。

换句话说,尼尔森正在寻找基因解释,为什么沙鼠的免疫系统对鼠疫细菌如此强大。

“有时一种细菌会杀死一只老鼠。常见的大鼠可以耐受10,000种细菌的注射。沙鼠可以忍受1000亿个细菌。这是细菌的1000万倍,”Pernille Nilsson说。

为了实现每种沙鼠的最佳DNA分析,她还必须将其与沙鼠种的全序列基因组进行比较。基因组的完全测序涉及大量工作。人类基因组测序需要十年时间。当Jakobsen的研究小组确定彩运来开户网址了鳕鱼的基因组时,DNA测序只需要几个月的时间,经过几年的计算密集型DNA计算。

由于目前实验室机器和计算机程序要快得多,尼尔森希望能够更快地对沙鼠的基因组进行全面测序。目前,她将不得不处理部分测序的基因组。

中国已从三种不同沙鼠的肝脏和脾脏中提取并冷冻干燥DNA。然后,UiO的研究人员在确定从哪个人收集参考基因组之前检查了DNA的质量。

沙鼠的基因组由24亿个碱基对组成。当对基因组进行测序时,一次只能读取一百个碱基对。为了确定基因组中小核苷酸的位置,必须对它们进行多次处理,并且必须进行大量的计算分析才能正确地对它们进行排序。每当他们将来自单个沙鼠的基因组与完全测序的沙鼠基因组进行比较时,他们就需要一周时间访问该大学的超级计算机。

“我们必须在基因组中找到个体和基因组区域之间存在自然变异的区域,这些区域显示存活的沙鼠和死亡沙鼠之间的特定差异。我??们尚未在基因组中发现这些区域,”尼尔森。

研究人员认为,预防鼠疫与先天性免疫系统有关,这是遗传性的。

“我们还不知道它到底是什么。我们正在进行'基因组钓鱼探险',并且不太清楚我们会发现什么。我们仍然对可能涉及的免疫系统的哪些部分有一些想法。 “

几年前,CEES发现鳕鱼的免疫系统与所有其他动物完全不同。

“我们也可能会对沙鼠的免疫系统做出一些令人惊讶的发现,”尼尔森说。

气候链接

CEES的荷兰研究员鲍里斯施密德正在研究气候变化,啮齿动物种群和鼠疫爆发之间的关系。他将历史时间序列与人类的瘟疫数据以及气候变化与瘟疫肆虐的啮齿动物之间的关系结合起来。

中国还运行了鼠疫细菌的DNA序列20 - 30年。这使得有可能看到瘟疫细菌在此期间如何以进化的方式发展。

“这些数据将让我们了解瘟疫和气候如何联系起来,对我们能够预测下一次瘟疫爆发非常重要,”鲍里斯施密德说。

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