Внутри пары молочных зубов возрастом 31 000 лет ученые обнаружили остатки ДНК нескольких вирусов и использовали этот генетический материал для реконструкции эволюционной истории патогенов.
Их анализ показывает, что человеческий аденовирус C (HAdV-C), разновидность вируса, который обычно вызывает у детей легкие, похожие на простуду, заболевания, возможно, возник более 700 000 лет назад, задолго до того, как Homo sapiens ходил по Земле, сообщила группа ученых.
Авторы исследования извлекли два «почти полных» генома аденовируса из молочных зубов, предоставив уникальный, но очень небольшой образец вирусов, на котором основывается их анализ. Анализ более молодых аденовирусов, возраст которых несколько тысяч лет, может помочь команде подтвердить свою оценку того, когда впервые появились HAdV-C.
Молочные зубы, использованные в исследовании, были взяты из археологического объекта на северо-востоке Сибири под названием Яна «Место рога носорога» (RHS), где, согласно отчету 2004 года в журнале Science, был обнаружен передний вал стрелы, сделанный из рога шерстистого носорога.
Археологические раскопки, расположенные примерно в 480 километрах к северу от Северного полярного круга, являются одними из самых ранних прямых доказательств того, что люди жили в высоких широтах Арктики. На этом месте археологи нашли каменные орудия труда, оружие из слоновой кости и кости забитых мамонтов, бизонов и медведей.
Согласно отчету журнала Nature за 2019 год, единственные человеческие останки, обнаруженные в РЗС Яны, — это три фрагментированных молочных зуба, которые принадлежали двум разным детям, которые потеряли их, когда им было от 10 до 12 лет.
В данном случае древние молочные зубы стали свидетельством инфекций в раннем детстве, а холодная арктическая среда, вероятно, помогла сохранить как зубы, так и вирусную ДНК внутри, сказал Нильсен. Чтобы извлечь вирусную ДНК, исследовательской группе пришлось полностью уничтожить ткань зуба. Даже суровые зубы и холодный климат не могли полностью защитить вирусную ДНК от деградации, поэтому со временем геномы стали фрагментированными. Чтобы собрать сломанные геномы воедино, команда проанализировала каждый бит ДНК и сравнила короткие генетические последовательности с эталонными геномами современных вирусов. Они идентифицировали два древних генома как HAdV-Cs, один из семи известных видов аденовируса, от A до G.
Команда обнаружила, что древние геномы имели много общего с современными аденовирусами, которые циркулировали между 1950-ми и 2010-ми годами.
Например, все современные вирусы HAdV-C имеют одну и ту же генетическую «основу», но демонстрируют разнообразие в нескольких ключевых генах, включая те, которые помогают вирусам избежать обнаружения иммунной системой хозяина. Эти небольшие различия делят вирусы на шесть различных подтипов; например, HAdV-C1 и HAdV-C2 представляют собой разные подтипы под зонтиком HAdV-C.
Команда обнаружила, что древние аденовирусы имели большую часть своей генетической основы с современными вирусами, и что два древних генома точно соответствуют установленным подтипам «С1» и «С2». Несмотря на то, что обоим было 31 600 лет, два древних генома соответствовали современным вирусам своего подтипа лучше, чем друг другу. Это открытие указывает на то, что различные подтипы аденовирусов начали отличаться друг от друга много тысяч лет назад, задолго до того, как они проникли в молочные зубы двух молодых людей в древней Сибири.