고대 DNA 연구로 질병 진화 과정 구명

재발성 발열 유발 보렐리아Borrelia 박테리아 검출

 

보렐리아 레커네리스(Borrelia recurrentis) 샘플은 영국 전역 다양한 고고학 유적 인간 유해에서 발견되었다. © 캔터베리 고고학 트러스트Canterbury Archaeological Trust

 
BBC 지난 5월 31일 보도라, 영국 연구진이 고대 인골 샘플들에서 재발성 발열을 일으키는 박테리아를 검출하고, 그것이 어떤 과정을 통해 인류와 함께 하게 되었는지를 구명하게 되었다는 것이다. 그 보도는 이렇다.   

영국 브래드퍼드 대학교University of Bradford 연구진이 열을 유발하는 박테리아의 고대 DNA가 수천 년에 걸쳐 어떻게 진화해 왔는지 밝히는 분석에 참여했다.

보렐리아 레커네리스Borrelia recurrentis 박테리아는 재발성 발열relapsing fever을 유발하는데, 이는 발열이 여러 번 재발하는 질병으로, 오늘날 난민 캠프와 같이 위생 상태가 좋지 않거나 인구 밀집 지역이나 과밀 지역에서 흔히 발견된다.

이 박테리아는 라임병Lyme disease을 유발하는 박테리아의 먼 친척이다.

프랜시스 크릭 연구소Francis Crick Institute 및 UCL과 협력하여 고고학적 인간 유골 샘플을 분석한 결과, 연구진은 이 연구가 미래에 질병이 어떻게 발생하고 변화할지 보여주는 데 도움이 될 것으로 기대한다.

영국 전역에서 채취한 4개 샘플에서 보렐리아 레커네리스 양성 반응이 나왔다. 이 박테리아는 진드기ticks가 아닌 이lice의 물림을 통해 전파된다.

이 샘플은 중세와 철기 시대로 거슬러 올라가며, 감염된 사람들 유골에서 채취했다.

여기에는 동요크셔East Yorkshire의 철기 시대 고고학 유적인 웨트왕 슬랙Wetwang Slack에서 발견된 여성 해골 뼈와 이빨 조각에서 추출한 DNA와 켄트Kent의 캔터베리Canterbury, 체셔Cheshire의 풀턴Poulton, 사우스 글로스터셔South Gloucestershire에서 발견된 유해 조각이 포함되었다.

과학자들은 네 개 샘플에서 생물체의 완전한 DNA 세트인 전체 유전체의 염기 서열을 분석했다.

2,300년에서 600년 전 이들 샘플에는 현재까지 가장 오래된 보렐리아 레커네티스(Borrelia recurrentis) 유전체가 포함되어 있었다.

조 벅베리Jo Buckberry 박사는 이 연구가 양모wool 사용이 사람들에게 영향을 미치는 질병에 어떻게 영향을 미쳤는지 밝혀냈다고 말했다. © 브래드퍼드 대학교

이 연구는 재발성 열병이 이에서 진드기로 어떻게 확산되었는지를 밝혀냈는데, 이는 사람들의 생활 방식 변화, 예를 들어 가까운 곳에 같이 살기 및 양모 거래 시작과 관련이 있을 수 있다.

브래드퍼드 대학교 고고학 및 법의학부 조 버크베리Jo Buckberry 박사는 "고대 DNA 전문가들과 협력하여 유골에서 확인할 수 없는 질병을 발견하는 것은 정말 흥미로운 일"이라고 말했다.

"브래드퍼드 2025[Bradford 2025]를 기념하며 역사적인 양모 무역에서 우리의 역할을 되돌아보는 이 시점에서, 우리의 고고학 연구가 양모 사용이 과거 사람들에게 영향을 미쳤던 질병에 어떤 변화를 가져왔는지 이해하는 데 기여했다는 사실이 매우 흥미롭습니다."

발견된 박테리아 샘플 연대는 2,300년 전부터 600년 전까지 다양하다. © Steve Potvin

 
연구원들은 고대와 현대의 보렐리아 레커렌티스(Borrelia recurrentis) 차이점을 분석한 결과, 이 종이 가장 가까운 진드기 매개 사촌인 보렐리아 두토니(B. duttonii)에서 약 4,000년에서 6,000년 전에 분화되었을 가능성이 높다는 것을 발견했다.

이 연구는 또한 신석기 시대에서 초기 청동기 시대로 넘어가는 시기에 진드기에서 이로 박테리아가 전파되는 방식이 변화했음을 발견했다.

프랜시스 크릭 연구소 고대 유전체학 연구실Ancient Genomics Laboratory at the Francis Crick Institute 그룹 리더인 폰투스 스코글룬드Pontus Skoglund는 "보렐리아 레커네리스(Borrelia recurrentis)와 같은 박테리아가 과거에 어떻게 더 심각해졌는지 이해하면 미래에 질병이 어떻게 변화할 수 있는지 이해하는 데 도움이 될 수 있다"고 말했다.

"우리가 발견한 시점들은 새로운 의류 소재나 더 큰 집단 생활과 같은 인간 사회 변화로 보렐리아 레커네리스가 매개체를 뛰어넘어 더욱 치명적이 되었을 가능성을 시사합니다. 이는 병원균과 인간이 어떻게 공진화했는지를 보여주는 사례입니다."