प्राचीन रोगजनक जीनोमिक्स

प्राचीन रोगजनक जीनोमिक्स कंकाल और अन्य अवशेषों से सूक्ष्मजीवों के जीनोम को पुनः प्राप्त करता है, जो प्लेग, तपेदिक और कुष्ठ रोग जैसी पिछली महामारियों की पहचान, प्राचीनता और विकास को प्रकट करता है।

Definition

पुरातात्विक अवशेषों से रोगजनक जीनोम की पुनर्प्राप्ति और विश्लेषण, जिसका उपयोग पिछली संक्रमणों की पहचान करने, उनके उद्भव का समय निर्धारित करने और संक्रामक रोगों के विकासात्मक इतिहास और प्रसार का पुनर्निर्माण करने के लिए किया जाता है।

Scope

यह विषय पुरातात्विक मानव अवशेषों से रोगजनक जीनोम का पता लगाने और पुनर्निर्माण को शामिल करता है: सूक्ष्मजीवी डीएनए को समृद्ध करना और अनुक्रमण करना, हड्डी के घावों से संदिग्ध निदान की पुष्टि करना, बीमारियों के उद्भव का समय निर्धारित करना, और यर्सिनिया पेस्टिस (Yersinia pestis) जैसे रोगजनकों के फाइलोजेनी (phylogeny) और प्रसार का पुनर्निर्माण करना। यह पुरा-विकृति विज्ञान (paleopathology), पुरा-आनुवंशिकी (archaeogenetics) और संक्रामक रोगों के इतिहास को जोड़ता है।

Core questions

• प्राचीन अवशेषों से रोगजनक जीनोम का पता कैसे लगाया जाता है और उनका पुनर्निर्माण कैसे किया जाता है?
• जीनोमिक साक्ष्य पुरा-विकृति विज्ञान (paleopathological) निदान की पुष्टि या संशोधन कैसे करते हैं?
• प्रमुख मानव रोगजनक कब उभरे और वे कैसे फैले?
• प्राचीन रोगजनक विकास विषाणुता (virulence) और मेजबान अनुकूलन (host adaptation) के बारे में क्या बताता है?

Key theories

ऐतिहासिक महामारियों की जीनोमिक पुष्टि

पीड़ितों से रोगजनक जीनोम का पुनर्निर्माण - जैसे ब्लैक डेथ (Black Death) कब्रों से यर्सिनिया पेस्टिस (Yersinia pestis) - पिछली महामारियों के प्रेरक एजेंट की प्रत्यक्ष आणविक पुष्टि प्रदान करता है और उनके फाइलोजेनी (phylogeny) को आधार बनाता है।

रोग का गहन-समय फाइलोजेनेटिक्स (Deep-time phylogenetics)

रोगजनकों के उद्भव, विविधीकरण और प्रसार के पुनर्निर्माण के लिए दिनांकित प्राचीन जीनोम को अंशांकन बिंदुओं (calibration points) के रूप में उपयोग करना, आणविक घड़ियों (molecular clocks) और संक्रामक रोगों के विकासात्मक इतिहास को परिष्कृत करना।

History

तपेदिक जैसे रोगजनकों का प्रारंभिक आणविक पता लगाने के लिए लक्षित पीसीआर (PCR) का उपयोग किया गया था, लेकिन यह क्षेत्र 2011 के आसपास जीनोम-स्केल (genome-scale) कार्य से बदल गया, जिसकी शुरुआत ब्लैक डेथ (Black Death) प्लेग जीनोम के पुनर्निर्माण से हुई। बाद के अध्ययनों ने प्लेग, कुष्ठ रोग, तपेदिक और अन्य रोगजनकों के प्राचीन जीनोम का पुनर्निर्माण किया, जैसा कि स्पाइरो और सहयोगियों द्वारा समीक्षा की गई है।

Debates

प्राचीन रोगजनक पहचान की विश्वसनीयता और व्याख्या

पर्यावरणीय सूक्ष्मजीवों से गलत-सकारात्मक रोगजनक पहचान से कैसे बचाव किया जाए, और असमान संरक्षण और मेटाजेनोमिक स्क्रीनिंग (metagenomic screening) की सीमाओं को देखते हुए, अपेक्षित रोगजनक डीएनए (DNA) की अनुपस्थिति की व्याख्या कैसे की जाए।

Key figures

• Kirsten I. Bos
• Maria A. Spyrou
• Johannes Krause
• Christina Warinner

Seminal works

• bosetal2011
• spyrouetal2019
• orlandoetal2021

Frequently asked questions

सदियों पहले के सूक्ष्मजीव का अनुक्रमण कैसे किया जा सकता है?

रोगजनक डीएनए (DNA) संक्रमित व्यक्तियों के दांतों और हड्डियों में जीवित रह सकता है, और इस सामग्री को समृद्ध और अनुक्रमित करके शोधकर्ता सूक्ष्मजीवी जीनोम का पुनर्निर्माण कर सकते हैं, जैसा कि ब्लैक डेथ (Black Death) प्लेग जीवाणु के लिए किया गया था।

प्राचीन रोगजनक डीएनए (DNA) पुरा-विकृति विज्ञान (paleopathology) में क्या जोड़ता है?

यह पुष्टि कर सकता है कि हड्डी पर देखे गए घावों का कारण कौन सा सूक्ष्मजीव था, उन संक्रमणों का पता लगा सकता है जो कोई कंकाल निशान नहीं छोड़ते हैं, और यह भी बता सकता है कि समय के साथ बीमारियां कैसे विकसित हुईं और फैलीं।