Середньовічні пергаментні рукописи виявилися не лише носіями текстів, а й архівом давніх інфекцій. Міжнародна команда на чолі з Університетським коледжем Дубліна (University College Dublin) знайшла в них фрагменти ДНК вірусу вівцепасу, завдяки чому змогла відтворити щонайменше 3 500 років його еволюції. Про роботу докладно розповідає видання SciTechDaily.
Пергамент як сховище вірусної ДНК
Пергамент у минулому зазвичай виготовляли зі шкур овець, кіз або телят. У процесі виробництва більшість видимих слідів тварини зникала, але дрібні фрагменти її ДНК та генетичні сліди збудників могли зберігатися всередині матеріалу. Тому кожна сторінка фактично несе інформацію і про тварину, з якої її виготовили.
Науковці показали, що в таких рукописах може залишатися давня ДНК патогенів тварин. Випадкові «біологічні відбитки» дозволили виявити вірус вівцепасу (sheep pox virus, SPPV), небезпечну хворобу овець, яка дуже швидко передається в стаді, особливо загрожуючи молодим тваринам і знижуючи виробництво вовни, м’яса та молока.
За словами автора роботи, аспіранта UCD Луї Луото (Louis L’Hôte), це свідчить, що архіви й бібліотеки по всьому світу можуть містити приховані генетичні сліди давніх спалахів захворювань тварин. Аналіз таких геномів допомагає зрозуміти, як еволюціонували патогени та як вони впливали на минулі суспільства.
Сліди хворих отар у відомих рукописах
У дослідженні, опублікованому в журналі Science Advances, команда реконструювала понад 3 500 років еволюції вірусу вівцепасу, виявивши його ДНК у кількох важливих середньовічних манускриптах.
Серед них — тисячолітні «Йоркські Євангелія», один із найкраще збережених ілюмінованих рукописів англосаксонської доби. Також вивчали «Корпусний глосарій» у Коледжі Корпус Крісті Кембриджського університету — один з найдавніших англійських словників, а також інші рукописи з Британії та континентальної Європи.
Вірусну ДНК знайшли на кількох сторінках в межах одного й того самого манускрипту. Такий розподіл вказує, що книга могла бути зібрана зі шкур кількох інфікованих тварин. Це, у свою чергу, натякає на те, що пергамент зафіксував сліди масштабніших спалахів, які вражали цілі отари.
Оскільки худоба відігравала ключову роль у середньовічному сільському господарстві, одязі, харчуванні та торгівлі, записані в пергаменті хвороби можуть дати додаткові відомості про економічні виклики, з якими стикалися тодішні громади.
Несподівана ДНК на козячій і телячій шкірі
Одним з найцікавіших результатів стало виявлення ДНК вірусу вівцепасу на пергаменті, ідентифікованому як теляча чи козина шкура. Це може означати рідкісні випадки міжвидового зараження, хоча дослідники припускають також можливість забруднення під час процесу виготовлення пергаменту, коли шкури різних тварин обробляли разом.
Співавтор роботи, доцент Школи сільського господарства та харчових наук UCD Кевін Джі. Дейлі (Kevin G. Daly) наголошує, що пергамент виявився не лише носієм культурної пам’яті, а й довготривалим архівом хвороб худоби. На його думку, саме міждисциплінарна співпраця генетиків, істориків, вірусологів, хіміків білків та консерваторів зробила можливими такі неочікувані відкриття.
Дослідники припускають, що недеструктивне вивчення пергаменту в майбутньому може допомогти скласти карти поширення хвороб худоби за століття, не пошкоджуючи цінних рукописів.
Бронзова доба продовжує часову шкалу
Якщо пергаментні книги засвідчили вірус у середньовічній Європі, то зуби овець відсунули його історію ще далі в минуле. Об’єднавши дані з рукописів і давню ДНК із зубів тварин епохи бронзи, вчені показали, що вівцепас загрожує отарам понад 3 700 років.
Зуби добре захищають генетичний матеріал упродовж тисячоліть, тому часто зберігають сліди давніх інфекцій. Найдавнішу ДНК вівцепасу виявили в рештках овець із пасторальних поселень на Євразійському степу.
Порівняння давніх і сучасних геномів показало, що основні лінії каприпоксвірусів — вірусу вівцепасу, вірусу козячої віспи (goatpox virus) і збудника вузликової хвороби шкіри великої рогатої худоби (lumpy skin disease virus) — розійшлися приблизно між 11 500 і 3 700 років тому. Цей період збігається з розширенням тваринництва та масовим просуванням овець із степу в Європу.
Коли люди почали перевозити худобу на великі відстані й утримувати більші стада, це, ймовірно, створило нові можливості для поширення та пристосування патогенів.
Стабільний вірус і сучасні спалахи
Вівцепас і сьогодні залишається проблемою для фермерів. Луї Луото зазначає, що нині триває спалах цієї хвороби в Греції, який завдає значної економічної шкоди.
Порівняння давніх і сучасних геномів показало, що, на відміну від вірусу натуральної віспи людини, геном вірусу вівцепасу залишався відносно стабільним протягом останніх тисячоліть. Це натякає, що ключові зміни, які забезпечили його пристосування до овець, відбулися ще раніше в еволюційній історії.
Виявлення цих давніх мутацій може допомогти краще зрозуміти, як саме патоген став настільки ефективним щодо свого господаря, і, можливо, підказати нові підходи до боротьби з ним у майбутньому.