شکارچیان ویروس باستان: چگونه DNA آبله گوسفند را که در انجیل های قرون وسطایی پنهان شده بود کشف کردیم

نوشته کوین دالی، لویی لوهوت، مکالمه

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

انسان ها و حیوانات اهلی هزاران سال است که با هم زندگی کرده اند و این رابطه به روش های بی شماری سرنوشت آنها را رقم زده است. حیوانات به مردم غذا، همراهی، کشش (کشش گاوآهن)، لباس و حمل و نقل را ارائه می کردند.

آنها همچنین چیزی کمتر بدیهی اما فوق العاده مهم را ارائه کردند: پوستی برای نوشتن. این مواد قوی، فراوان و قابل حمل به بسیاری از مردم این امکان را داد که تاریخچه خود را در روزهای قبل از تولید انبوه کاغذ ثبت و ذخیره کنند.

کاغذ پوست از پوست طیفی از حیوانات ساخته می شد. در کارگاهی در مالتا، یکی از ما (کوین) از نزدیک دیدیم که چقدر سریع می‌توان این پوست‌ها را به پوستی مناسب برای نوشتن تبدیل کرد.

پس از خیس شدن پوست ها در کاسه های آب حاوی آهک زنده، گوشت و مو با استفاده از تیغه های سنگین و روغن آرنج پاک می شود. سپس پوست ها به مدت یک شب یا بیشتر روی قاب ها کشیده می شوند و غشای محکمی باقی می ماند که برای آماده شدن برای استفاده فقط نیاز به صاف کردن و درمان سبک دارد. در عرض چند روز، بافت بیولوژیکی به یک ماده تاریخی بادوام تبدیل می شود.

پوست کاغذی کیفیت جذاب دیگری نیز دارد. برای ساختن آن، DNA حیوان کشته شده را حفظ می کند. آخرین مطالعه ما نشان می دهد که DNA می تواند بیش از هزار سال در پوست (حتی اگر تکه تکه شده باشد) زنده بماند، اگرچه زمان دقیق بستگی به این دارد که پوست چقدر خوب بایگانی و ذخیره شده است.

به عنوان محققان در مورد چگونگی استفاده از دام در جوامع اولیه، این سؤالات جالب دیگری برای ما ایجاد کرد. اگر حیوان در هنگام مرگ به بیماری مبتلا شده باشد، آیا آثار بیولوژیکی عفونت می تواند از تبدیل پوست به پوست زنده بماند؟

و اگر یک پاتوژن (ارگانیسم بیماری زا) در سطح کافی وجود داشته باشد، آیا ممکن است برخی از علائم بیولوژیکی آن صدها سال بعد در مواد نهایی حفظ شود؟

دو پروژه مستقر در دانشگاه یورک و کتابخانه Bodleian در آکسفورد با مهربانی به ما اجازه دادند تا داده‌های ژنتیکی آنها را از پوست کاغذی که عمدتا در اروپای مرکزی و غربی منشاء می‌گیرد، بررسی کنیم. این پوست ها از گاو، گوسفند و بز، مربوط به سال های 700 تا 1400 پس از میلاد بوده و بیشتر در اسناد مذهبی مورد استفاده قرار می گرفته است.

در کمال تعجب، شواهد قوی از خویشاوند گوسفندی ویروس مرگبار آبله، معروف به ویروس آبله گوسفندی را در این پوسته باستانی کشف کردیم.

اگرچه آبله گوسفند امروزه در اروپا حذف شده در نظر گرفته می شود، اما هنوز در سایر نقاط جهان از جمله مناطق وسیعی از آفریقا و آسیا بومی است. آبله گوسفندی بسیار عفونی و اغلب کشنده است، به ویژه در گوسفندان جوان (همچنین موارد کمی وجود دارد که بزها را آلوده می کند). حیوانات آلوده با اسکارهای مشخصه آبله پوشانده می شوند.

ما DNA ویروس گوسفند را در نسبت شگفت‌انگیزی از پوسته‌های اروپایی کشف کردیم: 32 برگ پوست حداقل نشانه‌ای از پاتوژن را نشان می‌داد.

در داخل انجیل معروف یورک - یکی از معدود انجیل های پیش از فتح نورمن که از اصلاحات قرن شانزدهم جان سالم به در برده است - سه صفحه حاوی DNA ویروس، از جمله یک سند قانونی که صدها سال پس از تولید کتاب مقدس در حدود سال 990 پس از میلاد ضمیمه شده بود، پیدا کردیم. نمونه برداری از این سند گرانبها نیاز به استفاده دقیق از مقدار کمی از پاک کننده های سطحی برای حذف پاک کن دارد.

ما همچنین DNA ویروس گوسفند را در واژه نامه Corpus یافتیم - یک فرهنگ لغت ترکیبی لاتین و انگلیسی باستان که احتمالا در حدود سال 800 پس از میلاد ساخته شده است. آثاری نیز در نمونه های کاغذی قرن 15 از Clairvaux در شمال شرقی فرانسه وجود داشت. کاغذ ممکن است با کلاژن به دست آمده از قطعات حیوانی یا ضایعات پوست تقویت شده باشد (یا "اندازه" داشته باشد.

همه اینها به درک ما از چگونگی تأثیر بیماری بر دام و کشاورزی در قرون وسطی و پیش از آن افزوده است. کار ما به کاغذ پوست محدود نمی شود: ما همچنین داده های DNA از دندان ها، استخوان ها و پوست بیمار حیوانات را که قدمت هزاران سال قبل دارد، غربالگری کرده ایم.

گله گوسفند در طول دوره قرون وسطی قرن‌ها بر گله‌های گوسفند اروپایی تأثیر می‌گذاشت - اما قدیمی‌ترین ژنوم ویروسی که ما کشف کردیم از دو دندان گوسفند از استپ اوراسیا با قدمت تقریبا 3700 و 3200 سال به دست آمد. از این دندان ها قبلا برای DNA حیوانی آنها نمونه برداری شده بود اما DNA پاتوژن را نیز پنهان می کردند.

کولوملا، نویسنده رومی، در رساله خود در مورد کشاورزی (De Re Rustica، 60-65 قبل از میلاد) یک بیماری "پوسولا" را توصیف کرد که گوسفندان را تحت تأثیر قرار می دهد - که اکنون تصور می کنیم آبله گوسفند است. این بدان معناست که کشاورزان هزاران سال است که با آن مبارزه کرده اند.

با استفاده از DNA ویروسی از آن دندان‌های قدیمی، می‌توانیم تخمین بزنیم که ویروس گوسفند از نزدیک‌ترین خویشاوندانش چه زمانی جدا می‌شود: سایر ویروس‌های کاپریپوکس که بزها یا گاوها را آلوده می‌کنند. در حالی که مدل‌های مختلف ما محدوده‌ای از 11500 تا 3500 سال پیش ارائه می‌کردند، تخمین متوسط ​​ثابت حدود 5000 سال پیش بود.

کشاورزان اولیه اوراسیا با گرد هم آوردن گونه‌های دامی از جمله گاو، گوسفند و بز از طریق اهلی‌سازی و دامداری، ممکن است شرایطی را برای تکامل این پاتوژن‌ها و سازگاری با میزبان‌های جدید ایجاد کرده باشند - و ما هنوز با آنها زندگی می‌کنیم.

از سال 2024، چندین شیوع ویروس آبله گوسفند در جنوب اروپا وجود داشته است و این بیماری همچنان یک مشکل برای کشاورزان در سراسر جهان است. بنابراین درک کامل زیست شناسی این ویروس مهم است، هم برای ایجاد مداخلات بهبود یافته علیه پاتوژن و هم برای درک اینکه چگونه پاتوژن های آینده ممکن است برای آلوده کردن میزبان های جدید تکامل یابند - که به طور بالقوه باعث همه گیری ویروسی بعدی می شود.

ژنوم‌های باستانی سایر ویروس‌های کاپریپوکس - مانند ویروس آبله بز آلوده کننده بز و ویروس بیماری پوستی توده‌ای آلوده کننده گاو - می‌توانند به این مشکل کمک کنند.

در حالی که ما هیچ موردی را در تحقیقات خود کشف نکردیم، بررسی پوسته‌های پوستی از مناطق دیگر، مانند بخش‌هایی از جنوب اروپا که در آن پوست بز بیشتر مورد استفاده قرار می‌گرفت، ممکن است آموزنده باشد.

همچنین یک راز برجسته از مطالعه ما وجود دارد. ما ویروس آبله گوسفند را در بسیاری از پوسته های پوست گاو و بز یافتیم. در حالی که آلودگی متقاطع در حین آماده سازی پوست در برخی موارد امکان پذیر بود، برخی دیگر به طور بالقوه به ویروس آبله گوسفندی اشاره کردند که حیواناتی را که امروزه دیگر آلوده نمی کند، آلوده کرده است.

تحقیقات ما نشان می‌دهد که این جوامع اولیه ممکن است با مجموعه‌ای کاملا متفاوت از بیماری‌های عفونی مواجه شده باشند که معیشت، امنیت غذایی و رفاه گله‌هایشان را تهدید می‌کند. از آنجایی که ویروس آبله گوسفند متعاقبا برای آلوده کردن گوسفندان به طور مؤثرتر سازگار شد، ممکن است در آلوده کردن گونه‌های دیگر نیز کمتر مؤثر باشد.

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.