Средневековый пергамент скрывал ДНК смертоносного вируса – учёные расшифровали геном возрастом 3700 лет
То, что веками считалось лишь хранилищем мудрости, оказалось биологическим архивом неожиданного свойства. Международная группа исследователей под руководством Университетского колледжа Дублина совершила прорыв, обнаружив в старинных рукописях генетические следы вируса оспы овец. Объектами изучения стали не только археологические останки животных, но и знаменитые исторические документы – Йоркское Евангелие (около 1000 лет), древнейший английский словарь Corpus Glossary и другие манускрипты из Британии и континентальной Европы.
В эпоху Средневековья бумага ещё не вытеснила пергамент – выделанные шкуры овец, коз и телят. Каждая страница такой книги оказалась не просто носителем текста, но законсервированным образцом животной ткани, сохранившимся столетия. Вместе с ДНК самого животного на листах запечаталась и генетическая информация возбудителей инфекций. В нескольких рукописях следы вируса обнаружились сразу на множестве страниц – это указало на то, что сырьё могло происходить из одного заражённого стада.
Оспа овец, вызываемая Sheeppox virus, – высококонтагиозная болезнь, молниеносно распространяющаяся среди поголовья, особенно губительная для молодняка. Инфекция оборачивается высокой смертностью и колоссальными убытками для животноводства: падёж скота, падение производства шерсти, молока и мяса. Однако пергаментов оказалось недостаточно, чтобы заглянуть в глубь веков. Учёные объединили эти данные с ДНК из зубов древних овец, найденных на стоянках скотоводов Евразийской степи. Самые ранние генетические «отпечатки» вируса датированы примерно 1700 годом до нашей эры – это доказывает, что угроза существовала уже более 3700 лет назад.
Итогом работы стала реконструкция 21 ранее неизвестного древнего генома вируса – от бронзового века в степях Евразии до раннего Нового времени в Западной Европе. Несколько геномов извлечены непосредственно из средневековых страниц, что позволило сравнить древние варианты с современными и проследить эволюцию возбудителя за тысячи лет.
Вирус оспы овец принадлежит к роду Capripoxvirus, куда входят также возбудитель оспы коз и вирус узелкового дерматита крупного рогатого скота. По расчётам исследователей, основные линии этих вирусов разошлись от 11 500 до 3700 лет назад – этот период совпадает с глобальными переменами в животноводстве: одомашниванием овец, перемещением стад между степью и Европой. Массовые перегоны и скученное содержание создавали идеальные условия для распространения инфекций и адаптации вирусов к новым хозяевам.
Сюрприз поджидал учёных при анализе происхождения пергаментных листов. ДНК оспы овец находили не только на овечьих шкурах, но и на козьих, и даже телячьих. Однако это не обязательно означает заражение всех этих видов – шкуры при выделке могли контактировать, лежать в общих растворах, и вирусная ДНК могла попасть на материал уже после гибели животного. Но один образец телячьего пергамента оказался особенно загадочным: на внутренней стороне кожи вирусной ДНК было больше, чем на внешней. Авторы допускают, что в этом случае телёнок действительно мог болеть, хотя окончательного подтверждения пока нет.
Сравнение геномов древности и современности выявило поразительную стабильность вируса. За несколько тысячелетий он изменился куда меньше, чем предполагалось для многих других вирусов. Вероятно, ключевые изменения, позволившие ему «привязаться» к овцам, случились на самых ранних этапах эволюции. Понимание этих механизмов может помочь учёным разобраться, почему разные каприпоксвирусы выбирают строго определённых животных.
Но самое захватывающее следствие работы лежит далеко за пределами вирусологии. Библиотеки и архивы, оказывается, хранят колоссальный, почти нетронутый пласт древней биологической информации. Пергамент – это не просто текст, но капсула времени, в которой запечатлены болезни домашних животных, не описанные ни в одной хронике. Сопоставляя происхождение и возраст рукописей с обнаруженной ДНК, исследователи смогут отслеживать распространение инфекций по регионам и векам. Положительный результат на отдельном листе не расскажет о масштабе эпидемии – для этого потребуются тысячи манускриптов и сравнение данных из разных эпох. Однако уже сейчас ясно: средневековые книги заговорят на новом языке – на языке генов, позволяя нам «читать» историю эпидемий не только по написанному, но и по самой странице.
Работа опубликована в авторитетном журнале Science Advances.
Источник: Новая наука