Research press release

【遺伝】殺人ペスト菌の進化の過程

Nature Communications

Genetics: Evolution of a killer

ペストの原因細菌であるペスト菌は、最初、命に関わることの多い肺疾患を引き起こすように進化し、その後、強い感染力を備えるようになったことが明らかになった。こうした変遷をもたらしたのは比較的単純な分子の変化だったが、他の呼吸器系病原体も同じような経路で出現した可能性があることが示唆されている。この研究成果についての報告が、今週掲載される。

軽度の胃腸障害を引き起こす仮性結核菌がペスト菌に進化したのは、過去1万年の間のことだった。ペスト菌は、腺ペスト、敗血症ペスト、そして、最も致命的で感染性の高い肺ペストなどさまざまなペストを引き起こす。今回、Wyndham Lathemたちは、仮性結核菌とペスト菌の中間的な系統にあたる「古代の」ペスト菌の分離株を用いて、ペスト菌の進化をたどり、こうした変遷の過程を明らかにした。

ペスト菌の古代の菌株は、肺ペストを引き起こす能力を与える1つの遺伝子を獲得し、その後、この遺伝子がコードするタンパク質の1つのアミノ酸が変異することで、感染力の強い現代の菌株が多くなった。その結果、最悪の事態が生じた。致死性が高いだけでなく、世界的流行を引き起こす可能性のある細菌が出現したのだ。

The plague-causing bacterium Yersinia pestis first evolved the ability to cause often fatal, pneumonic disease and then developed its highly infectious nature, a study in this week’s Nature Communications reveals. The transitions were underpinned by relatively simple molecular changes, suggesting that other respiratory pathogens could possibly emerge via a similar route.

Sometime in the last 10,000 years, the bacterium Yersinia pseudotuberculosis, which causes mild gastrointestinal problems, evolved into Yersinia pestis, which causes different types of plague including bubonic, septicemic and the most deadly and infectious form, pneumonic plague. Wyndham Lathem and colleagues now use ‘ancestral’ isolates of Y. pestis, representing intermediate lineages between the two species, to retrace the evolution of the bacteria and show how this transition occurred.

Ancient strains of Y. pestis acquired a single gene that gave them the ability to cause pneumonic plague. Then later, a single amino acid change in the protein encoded by that gene was enough to make more modern strains of the bacteria highly infectious. The result was a perfect storm; a bacterium that is not only deadly, but that has the potential for pandemic spread.

doi: 10.1038/ncomms8487

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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