Niezwykłe odkrycie w średniowiecznych księgach. Genom wirusa przetrwał wieki

Ospa owcza to wysoce zaraźliwa choroba wirusowa wywoływana przez wirusa SPPV z rodzaju Capripoxvirus, spokrewnionego z ludzką ospą prawdziwą. Patogen wywołuje u zwierząt gorączkę, zmiany skórne i narządowe. U młodych osobników infekcja jest stuprocentowo śmiertelna.

Chorobę wyeliminowano w Europie w XX wieku, ale nadal występuje w Afryce i Azji, powodując ogromne straty gospodarcze. Zapiski rzymskie z I wieku n.e. oraz średniowieczne źródła z Anglii czy Francji dowodzą, że hodowcy od wieków zmagali się z tym niszczycielskim patogenem. Teraz badacze pod kierunkiem ekspertów z University College Dublin z zajrzeli do jego DNA sprzed wieków. Wnioski opublikowano właśnie na platformie z preprintami artykułów naukowych BioRxiv.

Wirus w zębach i… księgach

Aby odtworzyć ewolucję wirusa, naukowcy zbadali 754 kopalne próbki z Eurazji. W blisko 40 z nich wykryli DNA ospy owczej. Najstarsze ślady znajdowały się w zębach owiec z osad z epoki brązu w Kazachstanie (Myrzhik) i Rosji (Rublevo-VI) sprzed 3700 lat.

Co może być zaskoczeniem, niezwykłym źródłem okazały się też średniowieczne pergaminy z północno-zachodniej Europy. Genomy wirusa wyekstrahowano z cennych dzieł, takich jak tysiącletni Ewangeliarz z Yorku czy Corpus Glossary z Cambridge z ok. 800 roku. Spisano je skórach cielęcych i kozich. Warto podkreślić, że wirusy wykryte na średniowiecznych księgach nie są dzisiaj niebezpieczne ani zaraźliwe, gdyż jest to mocno zdegradowane DNA. Poza tym, gdy ten wirus jest aktywny, zagraża tylko zwierzętom.

Brudna woda pełna wirusów

Czy to oznacza, że te zwierzęta, z których skór wykonano księgi, były zainfekowane przez patogen? Naukowcy sugerują, że takie zanieczyszczenie pojawiło się podczas produkcji pergaminu, która wymagała moczenia skór w kąpielach wapiennych.

Być może w wodzie były wiriony, czyli niewielkie cząstki wirusów, które skaziły powstający pergamin. Co ciekawe, wirusa znaleziono też w papierowym dokumencie. Setki lat temu papier powlekano żelatyną zwierzęcą, którą wytwarzano m.in. z odpadów garbarskich chorych owiec, co wyjaśnia obecność wirusowego DNA na kartach.

Drzewo genealogiczne wirusa

Dzięki pozyskaniu 21 nowych kopalnych genomów badacze odtworzyli drzewo filogenetyczne rodzaju Capripoxvirus, skupiającego wirusy ospy owczej, ospy koziej i guzowatej skóry bydła. Linie te rozdzieliły się między 11 500 a 3700 lat temu. Pokrywa się to z udomowieniem zwierząt w holocenie, czyli po zakończeniu ostatniej epoki lodowcowej, oraz migracjami owiec ze stepów do Europy.

W przeciwieństwie do wirusa ludzkiej ospy prawdziwej, genom ospy owczej okazał się wyjątkowo stabilny na przestrzeni tysiącleci. Wszystkie kluczowe dla adaptacji do żywiciela procesy wyłączania (inaktywacji) genów zakończyły się już w epoce brązu (ponad 3700 lat temu) i od tamtej pory struktura wirusa niemal się nie zmieniła. Ustalono też, że genomy z kazachskich stepów plasują się bezpośrednio u podstawy całego drzewa ewolucyjnego ospy owczej.

– Badanie kopalnego DNA patogenów całkowicie odmieniło naszą wiedzę o dawnych chorobach zakaźnych. Nasze obecne odkrycie dowodzi, że również pergamin potrafi przechować materiał genetyczny patogenów zwierzęcych. Jest wysoce prawdopodobne, że archiwa i biblioteki na całym świecie kryją w swoich zbiorach genetyczne ślady dawnych epidemii dotykających zwierzęta – podsumował Louis L’Hôte, doktorant na University College Dublin i główny autor badania.

Źródło: bioRxiv

Nasz autor

Szymon Zdziebłowski

Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. przewodniki turystyczne po Egipcie oraz popularnonaukowe książki: „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” i „Bogowie Polski. Szamani, megality i zapomniane słowiańskie bóstwa”. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek.