PRACE POGLĄDOWE. Paleomicrobiology a New Branch of Science. Identyfikacja molekularna. Paleomikrobiologia nowa dziedzina nauki



Podobne dokumenty
Biologia medyczna, materiały dla studentów

Diagnostyka molekularna w OIT

OPIS PRZEDMIOTÓW REALIZOWANYCH W KATEDRZE MIKROBIOLOGII ŚRODOWISKOWEJ

Możliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii

Rozwiązywanie umów o pracę

Ćwiczenie 2. Identyfikacja płci z wykorzystaniem genu amelogeniny (AMGXY)

Opakowania na materiały niebezpieczne

Harmonogram zajęć z Mikrobiologii z parazytologią i Immunologii dla studentów II roku kierunku lekarskiego WL 2018/2019 GRUPA 5

Transformacja pośrednia składa się z trzech etapów:

Uczeń potrafi. Dział Rozdział Temat lekcji

Historia informacji genetycznej. Jak ewolucja tworzy nową informację (z ma ą dygresją).

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE. stacjonarne. I stopnia. Aleksandra Zyska. ogólnoakademicki. podstawowy WYKŁAD ĆWICZENIA LABORATORIUM PROJEKT SEMINARIUM

Instytut Mikrobiologii

Czy żywność GMO jest bezpieczna?

Teoria ewolucji. Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie.

Instytut Mikrobiologii

Wirusy 2018 aktualne dane dotyczące zagrożeń epidemicznych

PLAN STUDIÓW PODYPLOMOWYCH: DIAGNOSTYKA MOLEKULARNA W ROKU 2019/2020. Nazwa modułu ECTS Semestr I Semestr II. Liczba godzin z.

SYLABUS MODUŁU (PRZEDMIOTU) Informacje ogólne

Monitoring genetyczny populacji wilka (Canis lupus) jako nowy element monitoringu stanu populacji dużych drapieżników

S YLABUS MODUŁU (PRZEDMIOTU) I nformacje ogólne. Biologia medyczna. Nie dotyczy

Rozkład materiału z biologii dla klasy III AD. 7 godz / tyg rok szkolny 2016/17

Sylabus Biologia molekularna

Program studiów I st. (licencjackich) na kieruneku Biotechnologia

Ewolucjonizm NEODARWINIZM. Dr Jacek Francikowski Uniwersyteckie Towarzystwo Naukowe Uniwersytet Śląski w Katowicach

Wirus HPV w ciąży. 1. Co to jest HPV?

3. Podstawy genetyki S YLABUS MODUŁU (PRZEDMIOTU) I nformacje ogólne. Nazwa modułu. Kod F3/A. Podstawy genetyki. modułu

Biologia molekularna

Best for Biodiversity

Podstawy mikrobiologii. Wirusy bezkomórkowe formy materii oŝywionej

Wprowadzenie do biologii molekularnej.

SYSTEM HACCP W GASTRONOMII HOTELOWEJ. Opracował: mgr Jakub Pleskacz

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Dane mikromacierzowe. Mateusz Markowicz Marta Stańska

PROBLEMY TERAPEUTYCZNE WTÓRNYCH ZAKAŻEŃ KRWI POWODOWANE PRZEZ PAŁECZKI Enterobacterales W PRAKTYCE ODDZIAŁÓW ZABIEGOWYCH I ZACHOWAWCZYCH

prof. Joanna Chorostowska-Wynimko Zakład Genetyki i Immunologii Klinicznej Instytut Gruźlicy i Chorób Płuc w Warszawie

Wykład 9: HUMAN GENOME PROJECT HUMAN GENOME PROJECT

Jak powstają nowe gatunki. Katarzyna Gontek

Uchwała Nr XIX/169/2008 Rady Miasta Marki z dnia 18 czerwca 2008 roku

INTERPRETACJA WYNIKÓW BADAŃ MOLEKULARNYCH W CHOROBIE HUNTINGTONA

Jaki koń jest nie każdy widzi - genomika populacji polskich ras koni

Zastosowanie metody RAPD do różnicowania szczepów bakteryjnych

BIOTECHNOLOGIA STUDIA I STOPNIA

Sylabus Biologia molekularna

TEMAT: Choroby cywilizacyjne i społeczne Zagrożenia dla zdrowia ludzkiego:

Metody inżynierii genetycznej SYLABUS A. Informacje ogólne

Recenzent: Prof. dr hab. Edward Nowak, Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu

Techniki molekularne w mikrobiologii SYLABUS A. Informacje ogólne

BIOLOGIA EGZAMIN KLASYFIKACYJNY 2015/16. KLASA III Gimnazjum. Imię:... Nazwisko:... Data:...

Ocena rozprawy doktorskiej Pani lek. wet. Iwony Kozyry p.t. Molekularna charakterystyka zoonotycznych szczepów rotawirusa świń

Klub Młodego Wynalazcy - Laboratoria i wyposażenie. Pracownia genetyki

Gorączka Q epidemiologia, patogeneza oraz diagnostyka laboratoryjna. Wskazówki dla lekarzy weterynarii i hodowców

Różnorodność życia na Ziemi

Ćwiczenie 3. Amplifikacja genu ccr5 Homo sapiens wykrywanie delecji Δ32pz warunkującej oporność na wirusa HIV

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Drobnoustroje a zdrowie człowieka

Warszawa, dnia 3 sierpnia 2016 r. Poz. 1173

Mikrosatelitarne sekwencje DNA

KARTA KURSU (realizowanego w module specjalności) Biologia eksperymentalna i środowiskowa

SYLABUS DOTYCZY CYKLU KSZTAŁCENIA (skrajne daty)

SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU

przekrój prostokàtny

PRAWO ODRĘBNEJ WŁASNOŚCI LOKALU

Priony. co dobrego mówią nam drożdże? Takao Ishikawa Zakład Biologii Molekularnej Uniwersytet Warszawski

Techniki biologii molekularnej Kod przedmiotu

Mitochondrialna Ewa;

Opis przedmiotu zamówienia wraz z wymaganiami technicznymi i zestawieniem parametrów

MARKERY MIKROSATELITARNE

Analiza genetyczna w niepowodzeniach ciąży i badaniach prenatalnych

STRESZCZENIE PRACY DOKTORSKIEJ

Informacje ogólne o grypie

SYLABUS. Wydział Biologiczno-Rolniczy. Katedra Biochemii i Biologii Komórki

EDA projekt Database of B-agent wykorzystanie w epidemiologii

Biotechnologia i inżynieria genetyczna

Nowe techniki w biotechnologii rolniczej i związane z nimi wyzwania:

DNA musi współdziałać z białkami!

Ćwiczenie 5/6. Informacja genetyczna i geny u różnych grup organizmów. Porównywanie sekwencji nukleotydowych w bazie NCBI z wykorzystaniem BLAST.

SYLABUS. Wydział Biologiczno-Rolniczy. Katedra Biochemii i Biologii Komórki

Scenariusz lekcji z biologii w szkole ponadgimnazjalnej

TECHNIKI ANALIZY RNA TECHNIKI ANALIZY RNA TECHNIKI ANALIZY RNA

Wprowadzenie do genetyki medycznej i sądowej

Postęp wiedzy w zakresie wpływu genetyki na ujawnianie się PMWS w stadzie świń

Bloki licencjackie i studia magisterskie na Kierunkach: Biotechnologia, specjalność Biotechnologia roślinna oraz Genetyka

Glimmer umożliwia znalezienie regionów kodujących

Prezentacja Pracowni Ekologii Drobnoustrojów w Katedry Mikrobiologii UJCM

S YL AB US MODUŁ U ( PRZEDMIOTU) I nforma c j e ogólne

października 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II

PODSTAWY BIOINFORMATYKI 12 MIKROMACIERZE

WIRUSY DRÓG ODDECHOWYCH TEST MULTIPLEX REAL-TIME PCR

Rewolucja dziewczyn na informatyce

Zakład Mikrobiologii Krajowe Referencyjne Laboratorium Prątka Cruźlicy. Kierownik Prof. dr hab. n. med.. Ewa Augustynowicz-Kopeć

CENNIK DIAGNOSTYKA NIEPŁODNOŚCI MĘSKIEJ

Platforma Genie II. innowacyjne narzędzie do identyfikacji materiału genetycznego patogenów techniką LAMP Loop-mediated Isothermal AMPlification

Genetyka i biologia eksperymentalna studia I stopnia 2017/18/19/20

Teoria ewolucji. Podstawowe pojęcia. Wspólne pochodzenie.

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: EIB BN-s Punkty ECTS: 3. Kierunek: Inżynieria Biomedyczna Specjalność: Bionanotechnologie

Kurs pt. " MOLEKULARNE METODY BADAŃ W MIKROBIOLOGII I WIRUSOLOGII "

Zajęcia fakultatywne Drobnoustroje a zdrowie człowieka wybrane zagadnienia

WYSOCE ZJADLIWA GRYPA PTAKÓW D. POMÓR DROBIU

Transkrypt:

PRACE POGLĄDOWE Adv Clin Exp Med 2006, 15, 1, 121 125 ISSN 1230 025X JAN KOŁODYŃSKI 1, STANISŁAW JANKOWSKI 2 Paleomicrobiology a New Branch of Science Paleomikrobiologia nowa dziedzina nauki 1 Instytut Genetyki i Mikrobiologii UW we Wrocławiu 2 Katedra i Zakład Biologii i Parazytologii Lekarskiej AM we Wrocławiu Streszczenie Molekularne techniki pozwalają na identyfikację kwasu nukleinowego drobnoustrojów chorobotwórczych, wys tępującego w archeologicznych szczątkach ludzi i zwierząt. Przedstawione w pracy przykłady dowodzą, że współ czesna nauka uzyskała możliwość wykrycia czynników etiologicznych niektórych chorób zakaźnych w dawno wy marłych populacjach (Adv Clin Exp Med 2006, 15, 1, 121 125). Słowa kluczowe: dawne DNA, gruźlica, mumia, paleomikrobiologia. Abstract Molecular techniques allow identification of a nucleic acid of infectious microorganisms present in fossil remains of men and animals. The cases presented prove that the contemporary science has acquired a possibility of extin guished populations (Adv Clin Exp Med 2006, 15, 1, 121 125). Key words: ancient DNA, tuberculosis, mummy, paleomicrobiology. Zainteresowanie kopalnymi szczątkami zwie rząt i ludzi doprowadziło do rozwoju nowej dyscy pliny medycznej nazwanej paleopatologią. Mała wiedza o chorobach naszych przodków, czerpana jedynie z nielicznych zachowanych źródeł pisanych czy obiektów artystycznych, mogła zostać poddana weryfikacji na podstawie specjalistycznej interpre tacji zmian chorobowych widocznych na kościach, zębach lub zmumifikowanych tkankach miękkich. Dopiero sukcesy paleontologii [1, 2] opierają ce się na badaniach DNA, który występuje w hi storycznych i prehistorycznych szczątkach ludzi, zwierząt i roślin, umożliwiły podjęcie poszukiwań śladów chorobotwórczych drobnoustrojów. Po raz pierwszy od ponad dwu wieków istnienia (do nie dawna tylko opisowej) paleopatologii wykorzysta no najnowsze osiągnięcia biologii molekularnej w badaniu dawnych chorób człowieka. Identyfikacja molekularna Wykorzystanie metod amplifikacji kwasów nu kleinowych, a zwłaszcza reakcji łańcuchowej poli merazy (PCR), umożliwia uzyskanie w laborato rium dużej ilości DNA nawet z pojedynczego genu. Taki DNA można zidentyfikować przez oszacowa nie stopnia podobieństwa między badanym frag mentem a jego odpowiednikiem w elektronicznych bazach danych lub np. metodą hybrydyzacji ze spe cyficznymi sondami zawierającymi współczesne sekwencje charakterystyczne dla poszukiwanych mikroorganizmów. Warunkiem jednak sine qua non jest przetrwanie w badanych szczątkach choćby śla dowej ilości kwasów nukleinowych pochodzących z zakażających je patogenów [3, 4]. DNA jest niestabilną cząsteczką, która, zwy kle krótko po zgonie ulega szybkiej i nieodwracal nej degradacji, postępującej w miarę upływu cza su. Silne rozdrobnienie (zwykle odnajduje się od cinki nieprzekraczające 200 bp) i niestabilność cząsteczek DNA utrudnia amplifikację i może pro wadzić do powstawania nieswoistych lub błęd nych sekwencji. W związku z tym uzyskanie wia rygodnych wyników wymaga starannego doboru systemu PCR, który zapewni możliwość prawidło wej identyfikacji sekwencji charakterystycznej dla poszukiwanego patogenu [4, 5]. W przypadku pozytywnego wyniku badań po

122 J. KOŁODYŃSKI, S. JANKOWSKI zostaje udowodnić, że mamy do czynienia rzeczy wiście z dawnym DNA, a nie współczesnym za nieczyszczeniem. Należy podkreślić, że niespeł niające tego warunku niektóre publikacje, np. rze koma identyfikacja DNA dinozaura [6], skutecznie podważają zaufanie do niewątpliwych osiągnięć molekularnej paleologii. Dlatego każde badanie dawnego DNA wymaga przestrzegania rygorystycznych zasad kontrolnych, a uzyskane wyniki powinny być udostępnione dopiero po ich potwierdzeniu przez inne, niezależne i wyspecjali zowane ośrodki naukowe [7, 8]. Dawne DNA drobnoustrojów chorobotwórczych Pierwsza próba identyfikacji dawnego bakte ryjnego DNA dotyczyła prątków gruźlicy. Nie był to przypadek, gdyż gruba, silnie hydrofobowa, bo gata w woski i lipidy ściana komórkowa bakterii skutecznie chroni DNA przed działaniem enzy mów litycznych uwalnianych z komórek gospoda rza bezpośrednio po jego śmierci, a także później przed skutkami długotrwałych, destrukcyjnych oddziaływań czynników środowiskowych. Dzięki wysokiej zawartości guaniny i cytozyny DNA My cobacterium wykazuje większą niż u innych bak terii stabilność. U ludzi chorujących na gruźlicę kości i stawów powstają trwałe zniekształcenia i zaburzenia wzrostowe wywołane nieodwracalny mi zmianami anatomicznymi i fizjologicznymi. Stwierdzenie występowania podobnych zmian ko stnych istotnie zwiększa prawdopodobieństwo od nalezienia w nich DNA prątków gruźlicy [5, 9]. Można przyjąć, że nowa gałąź wiedzy paleo mikrobiologia narodziła się wraz z opublikowa niem w 1993 r. przez Spigelman i Lemma [10] wy ników potwierdzających obecność DNA prątków gruźlicy w liczących 300 1400 lat kostnych szczątkach ludzkich. W badaniach wykorzystano wysoko konserwatywną sekwencję insercyjną IS6110, występującą w wielu kopiach w genomie M. tuberculosis. W 4 z 11 próbek wybranych do badań na podstawie charakterystycznych zmian kostnych wykazano obecność poszukiwanego DNA. Przydatność PCR w identyfikacji dawnego DNA potwierdziły, opublikowane niewiele później, wyniki badań Salo et al. [11], którzy, wy korzystując identyczny starter IS6110, wykazali obecności prątków gruźlicy w tkance płucnej pe ruwiańskiej mumii sprzed 1000 lat. Uzyskany przez nich wynik przyczynił się do rozstrzygnięcia dotychczas jałowego sporu epidemiologów czy pojawienie się gruźlicy na kontynencie amerykań skim było czy nie było skutkiem, rozpoczętej w XV wieku, kolonizacji Nowego Świata przez Europejczyków? Wprawdzie licząca 123 pary zasad sekwencja IS6110 nie pozwala na zróżnicowanie ściśle spo krewnionych ze sobą gatunków prątków z tzw. grupy M. tuberculosis (MTB complex), do której zaliczono M. tuberculosis, M. bovis, M. africa num, M. microti i M. canettii, umożliwia jednak odróżnienie tych chorobotwórczych dla człowieka prątków od saprofitycznych gatunków występują cych w środowisku, takich jak: M. kansasii, M. marinum, M. fortuitum i M. chelonai. Wielokrot nie potwierdzona swoistość i czułość metody iden tyfikacji dawnego DNA prątków MTB complex za pomocą sekwencji insercyjnej IS6110 umożliwiła jego identyfikację także w próbkach niewykazują cych charakterystycznych dla gruźlicy zmian pato morfologicznych. Po raz pierwszy uzyskano nie tylko możliwość ustalenia rzeczywistej częstości występowania gruźlicy w wymarłych populacjach ludzkich, ale i oceny jej wpływu na rozwój histo rycznych społeczeństw co oznaczało niekwestio nowane narodziny molekularnej paleoepidemiolo gii. Nowe perspektywy nie ograniczają się do po równawczej epidemiologii gruźlicy, ale, jak piszą Zink et al. [5], umożliwiają wgląd w ewolucję prątków i prześledzenie skutków ewolucyjnych oddziaływań między patogenem a jego gospoda rzem, co może powiększyć wiedzę o przenoszeniu i szerzeniu się chorób zakaźnych. Na podstawie wyników prac poświęconych paleoepidemiologii gruźlicy udało się udowodnić, że ta tak stara jak ludzkość choroba występowała zarówno wśród egipskich fellachów, jak i farao nów [12 14], wśród średniowiecznych mieszkań ców Europy [15 17] oraz przedkolumbijskich mieszkańców Południowej i Północnej Ameryki [11, 18]. Dalszy postęp badań nad filogenezą i ewolucją prątków gruźlicy był jednak uzależniony od wpro wadzenia nowych metod. Szczególne przydatna okazała się spoligotypia, która na podstawie róż nic w regionach DR (direct repead) DNA umożli wiła zróżnicowanie gatunkowe wśród prątków tworzących MTB complex [19]. Dodatkową jej za letą jest możliwość porównywania nawet bardzo krótkich odcinków, zwykle silnie zdegradowanego dawnego DNA, co warunkuje podjęcie prób jego poszukiwań w jeszcze starszych materiałach [5]. Czy, dysponując nowymi molekularnymi me todami, można potwierdzić lub wykluczyć po wszechnie akceptowaną hipotezę, że źródłem ludz kiej gruźlicy były prątki M. bovis pochodzące od udomowionego przed 10000 15000 laty bydła? W kościach śródstopia bizona, którego wiek

Paleomikrobiologia nowa dziedzina nauki 123 określono na około 17 870 lat przed naszą erą na podstawie stratygrafii i datowania C 14, wykazano ślady gruźliczopodobnej infekcji i stwierdzono obecność DNA, który różnił się od DNA M. bovis oraz innych gatunków pratków. Podobnie wyniki spoligiotypii DNA prątków z dawnych szczątków ludzkich z Europy [21] i z Egiptu nie wykazały obecności DNA charakterystycznego dla M. bovis [5]. W tych ostatnich znaleziono natomiast frag menty DNA charakterystycznego dla M. africa num i M. tuberculosis. Obecność M. africanum w najstarszych z badanych próbek (2050 1650 r. p.n.e.) wydaje się potwierdzać teorię, że ten gatu nek może być prekursorem chorobotwórczych prątków z grupy MTB complex, a współczesne ga tunki, takie jak M. tuberculosis i M. bovis rozwija ły się niezależnie od siebie [5]. Jak widać, filogeneza prątków jest nadal skomplikowanym problemem, a przekonywające wyjaśnienie historii molekularnej ewolucji, roz woju i rozprzestrzeniania się gruźlicy wymaga dalszych molekularnych badań wiarygodnych ar cheologicznych materiałów. Coraz więcej danych potwierdza hipotezę, że brak molekularnego zróż nicowania współczesnych chorobotwórczych szczepów M. tuberculosis to wynik znanego w ewolucji gatunków zjawiska przejścia przez szyjkę butelki, które nastąpiło prawdopodobnie 15 000 20 000 lat temu [22]. Nie wiadomo jed nak, czy szczepy M. tuberculosis zidentyfikowane w przedkolumbijskiej Ameryce i w innych częś ciach świata różnią się od zjadliwych, epidemicz nych szczepów europejskich [9]. Potwierdzone niedawno możliwości odróżnienia osobników z aktywną i chroniczną postacią gruźlicy na pods tawie badań molekularnych umożliwiają analizę wrażliwości gospodarza na zakażenie [23]. Identy fikacja wyznaczników zjadliwości prątków z okre su przedantybiotykowego pozwala na ich porów nanie ze współczesnymi szczepami, co paradok salnie może przyczynić się do opracowania nowych metod ich skutecznego zwalczania [9]. Podobnym zainteresowaniem cieszą się prątki trądu Mycobacterium leprae. Jak wiadomo z prze kazów historycznych, rzeczywiste lub domniema ne ofiary trądu chowano na odrębnych cmenta rzach przy leprozoriach. Charakterystyczna dla prątków wytrzymałość na oddziaływanie czynni ków zewnętrznych i dokonana przez naszych przodków selekcja materiału to okoliczności bardzo zwiększające prawdopodobieństwo powo dzenia prowadzonych badań. W 1994 r. do identy fikacji DNA M. leprae Rafi et al. wykorzystali z powodzeniem sondy RLEP zawierające charak terystyczne fragmenty DNA M. leprae [24]. Przy datność metody potwierdziły badania średnio wiecznych szczątków kostnych z Węgier i Nie miec [25] oraz Szkocji [26]. Dodatkowym moty wem, ważnym także dla współczesnych epidemio logów, jest pojawienie się możliwości potwierdze nia hipotezy, która za przyczynę nagłego zaniku trądu na obszarze Europy w XVII w. uznaje szyb kie rozprzestrzenianie się gruźlicy. Inne drobnoustroje Identyfikacja DNA Yersinia pestis w materiale z zębów pochodzących z XIV w. domniemanych ofiar czarnej śmierci z Montpellier [27, 28] mia ła ostatecznie rozstrzygnąć wątpliwości na temat przyczyny tej największej w historii Europy zara zy, a stała się jedynie zarzewiem burzliwego spo ru [29, 30]. Przedstawione przez Gilbert et al. [31] wyniki prac dwu niezależnych zespołów badaw czych, powołanych specjalnie w celu wyjaśnienia tego fascynującego zagadnienia, nie potwierdziły uzyskanych we Francji rezultatów. Autorzy wska zują na małe prawdopodobieństwo przetrwania w materiale kostnym DNA bakterii powodujących szybki uogólniony proces chorobowy oraz trudnoś ci w odróżnieniu go od zanieczyszczeń pochodzą cych z otoczenia. Nie oznacza to jednak, że peleoepidemiologia pozostaje marginalną dziedziną wiedzy ogranicza jącą się do badań prątków. Coraz częściej wyniki prac eksperymentalnych potwierdzają tezę, że o stopniu przetrwania dawnego DNA w materia łach archeologicznych decydują warunki otocze nia. Na przykład badania 16S rdna uzyskanego z próbek mumii egipskiego dziecka wskazują na jego septyczne zakażenie spowodowane przez Escherichia coli [32], a identyfikacja DNA Coryne bacterium spp. w próbce z zęba wskazuje na moż liwość istnienia błonicy w okresie dynastycznym w Egipcie [33]. Z próbek tkanki płucnej trzech ofiar pandemii grypy z 1918 r., pochowanych w wiecznej zmarz linie na Alasce, i z przechowywanych w laborato riach, zakonserwowanych w formalinie narządów, uzyskano RNA poszukiwanego wirusa [34, 35]. Ustalenie pełnej sekwencji genu odpowiedzialne go za syntezę swoistej hemaglutyniny umożliwiło przeprowadzenie porównawczych badań moleku larnych w celu wyjaśnienia genetycznych podstaw niezwykłej zjadliwości wirusów z 1918 r. oraz fi logenetycznych porównań ze znanymi wariantami ludzkiej i ptasiej grypy [36]. Nie trzeba nikogo przekonywać do znaczenia podobnych badań, gdy coraz częściej pojawiają się wirusy łatwo pokonu jące międzygatunkowe bariery (np. wirusy gorącz ki krwotocznej lub koronawirusy ostrej niewydol ności oddechowej SARS). Duże zainteresowanie wzbudziła molekularna

124 J. KOŁODYŃSKI, S. JANKOWSKI identyfikacja poprzednio nieznanego szczepu ludz kiego wirusa białaczki T komórkowej (HTLV I) w próbkach pochodzących z andyjskiej mumii sprzed 1500 lat [37]. W zmumifikowanych zwłokach zmarłej w 1568 r. Marii Aragońskiej, oprócz HPV 18, stwierdzono obecność DNA prawdopodobnie dotychczas nieznanego papillomawirusa [38]. Warto przypomnieć, że najnowsze molekular ne metody pozwalające na identyfikację pasoży tów, nie tylko pierwotniaków, są z powodzeniem wykorzystywane w rozwijającej się paleoparazy tologii [39]. Prawdopodobnie nie uda się jednak wyjaśnić przyczyn słynnych historycznych epidemii, takich jak biblijna zaraza zesłana na Filistynów lub plaga ateńska z 430 r. p.n.e. Zwiększająca się liczba prac wykorzystują cych metody molekularne do identyfikacji daw nych patogenów może: wzbogacić stan współczesnej wiedzy me dycznej na temat pochodzenia i zmienności drob noustrojów chorobotwórczych; umożliwić badania historii chorób zakaź nych powodowanych przez wirusy, bakterie i pa sożyty; przyczynić się do wyjaśnienia istoty rozwi jających się podczas ewolucji współzależności między patogenem a jego gospodarzem; pozwolić na śledzenie dróg rozprzestrzenia nia się groźnych chorób zakaźnych w ludzkiej po pulacji; umożliwić przeprowadzenie porównaw czych badań naturalnej mikroflory organizmu człowieka od czasów prehistorycznych do współ czesności; dostarczyć narzędzi pozwalających na obser wacje zmienności materiału genetycznego i jej wpły wu na ewolucję współczesnych drobnoustrojów. Wiele nadziei wzbudza możliwość porówna nia genomów dawnych patogenów, które nie były poddane presji selekcyjnej współczesnej lekotera pii, z genomami obecnie żyjących gatunków drob noustrojów chorobotwórczych, co być może przy czyni się do opracowania nowych, bardziej sku tecznych metod ich zwalczania. Piśmiennictwo [1] Pääbo S: Ancient DNA: extraction, characterization, molecular cloning, and enzymatic amplification. Proc Natl Acad Sci USA 1989, 86: 1939 1943. [2] Marota I, Rollo F: Molecular paleontology. Cell Mol Life Sci 2002, 59, 97 111. [3] Hőss M, Jaruga P, Zastawny TH, Dizdaroglu M, Pääbo S: DNA damage and DNA sequence retrieval from an cient tissues. Nucleic Acids Res 1996, 24, 1304 1307. [4] Hofreiter M, Serre D, Poinar HN, Kuch M, Pääbo S: Ancient DNA. Nat Rev Gen 2001, 2, 353 359. [5] Zink AR, Reischl U, Wolf H, Nerlich AG: Molecular analysis of ancient microbial infections. FEMS Microbiol Let 2002, 213, 141 147. [6] Woodward SR, Weyand NJ, Bunnell M: DNA sequence from Cretaceous period bone fragments. Science 1994, 266, 1229 1232 [7] Cooper A, Poinar HN: Ancient DNA: do it right or not at all. Science 2000, 289, 1139. [8] Poinar HN: The top 10 list: criteria of authenticity for DNA from ancient and forensic samples. Int Congress Ser 2003, 1239, 575 579. [9] Donoghue HD, Spigelman M, Greenblatt CL, Lev Maor G, Bar Gal GK, Mathenson C, Vernon K, Nerlich AG, Zink AR: Tuberculosis: from prehistory to Robert Koch, as revealed by ancient DNA. Lancet Infect Dis 2004, 4, 584 592. [10] Spigelman M, Lemma E: The use of the polymerase chain reaction (PCR) to detect Mycobacterium tuberculo sis in ancient skeletons. Int J Osteoarcheol 1993, 3, 137 143. [11] Salo WL, Aufderheide AC, Buikstra J, Holcomb TA: Identification of Mycobacterium tuberculosis DNA in a pre Columbian Peruvian mummy. Proc Nat Acad Sci 1994, 91, 2091 2096. [12] Crubezy E, Ludes B, Poveda JD, Clayton J, Crouau Roy B, Montagnon D: Identification of Mycobacterium DNA in an Egyptian Pott s disease of 5400 years old. CR Acad Sci III 1998, 321, 941 951. [13] Zink AR, Haas CJ, Reischl U, Szeimies U, Nerlich AG: Molecular analysis of skeletal tuberculosis in an an cient Egyptian population. J Med Microbiol 2001, 50, 355 366. [14] Zink AR, Grabner W, Reischl U, Wolf H, Nerlich AG: Molecular study on human tuberculosis in three geogra phically distinct and time delineated populations from ancient Egypt. Epidemiol Infect 2003, 130, 239 249. [15] Haas CJ, Zink A, Molnar E, Szeimies U, Reischl U, Marcsik A, Ardagna Y, Dutour O, Palfi G, Nerlich AG: Molecular evidence for different stages of tuberculosis in ancient bone samples from Hungary. Am J Phys Anth ropol 2000, 113, 293 304. [16] Faerman M, Jankauskas R: Paleopathological and molecular evidence of human bone tuberculosis in Iron Age Lithuania. Anthropol Anz 2000, 58, 57 62. [17] Mays S, Taylor GM, Legge AJ, Young DB, Turner Walker G: Paleopathological and biomolecular study of tu berculosis in an medieval skeletal collection from England. Am J Phys Anthropol 2001, 114, 298 311. [18] Gomez i Prat J, de Souza SMFM: Prehistoric tuberculosis in America: adding comments to a literature review. Mem Inst Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 2003, 98 (Suppl.1), 151 159.

Paleomikrobiologia nowa dziedzina nauki 125 [19] Kamerbeek J, Schouls L, Kolk A, Agterveld M, van Soolingen D, Kuijper S, Bunschoten A, Molhuizen H, Shaw R, Goyal M, van Embden JDA: Simultaneous detection and strain differentiation of Mycobacterium tu berculosis for diagnosis and epidemiology. J Clin Microbiol 1997, 35, 907 914. [20] Rothschild BM, Martin LD, Lev G, Bercovier H, Bar Gal GK, Greenblatt C, Donoghue H, Spigelman M, Brittain D: Mycobacterium tuberculosis complex DNA from an extinct bison dated 17 000 years before the pre sent. Clin Infect Dis 2001, 33, 305 311. [21] Mays S, Taylor GM, Legge AJ, Young DB, Turner Walker G: Paleopathological and biomolecular study of tu berculosis in a medieval skeletal collection from England. Am J Phys Anthropol 2001, 114, 298 311. [22] Kapur V, Whittam TS, Musser JM: Is Mycobacterium tuberculosis 15 000 years old? J Inf Dis 1994, 170, 1348 1349. [23] Flether HA, Donoghue HD, Holton J, Pap I, Spigelman M: Widespread occurrence of Mycobacterium tuber culosis DNA from 18 th 19 th century Hungarians. Am J Phys Anthropol 2003, 120, 144 152. [24] Rafi A, Spigelman M, Stanford J, Lemma E, Donoghue H, Zias J: DNA of Mycobacterium leprae detected in ancient bone. Int J Osteoarchaeol 1994, 4, 287 290. [25] Haas CJ, Zink A, Palfi G, Szeimies U, Nerlich AG: Detection of leprosy in ancient human skeletal remains by molecular identification of Mycobacterium leprae. Am J Clin Pathol 2000, 114, 428 436. [26] Taylor MG, Widdison S, Brown IN, Young D, Molleson T: A mediaeval case of lepromatous leprosy from 13 14 th century Orkney, Scotland. J Archeolog Sci 2000, 27, 1133 1138. [27] Drancourt M, Aboudharam G, Signoli M, Dutour O, Raoult D: Detection of 400 year old Yersinia pestis DNA in human dental pulp: an approach to the diagnosis of ancient septicemia. Proc Natl Acad Sci 2000, 95, 12637 12640. [28] Raoult D, Aboudharam G, Crubezy E, Larrouy G, Ludes B, Drancourt M: Molecular identification by su icide PCR of Yersinia pestis as the agent of Medieval Black Death. Proc Natl Acad Sci 2000, 97, 12800 12803. [29] Wood J, de Witte Avina S: Was the Black Death yersinial plague? Lancet Infect Dis 2003, 3, 327. [30] Prentice MB, Gilbert T, Cooper A: Was the Black Death caused by Yersinia pestis? Lancet Infect Dis 2004, 4, 72. [31] Gilbert MTP, Cuccui J, White W, Lynnerup N, Titball RW, Cooper A, Prentice MB: Absence of Yersinia pestis specific DNA in human teeth from five European excavations of putative plague victims. Microbiol 2004, 150, 341 354. [32] Zink A, Reischl U, Wolf H, Nerlich A: Molecular evidence for bacteremia by gastrointestinal pathogenic bacte ria in an infant mummy from ancient Egypt. Arch Pathol Lab Med 2000, 124, 1614 1618. [33] Zink A, Reischl U, Wolf H, Nerlich AG, Miller RL: Corynebacterium in ancient Egypt. Med Hist 2001, 45, 267 272. [34] Taubenberger JK, Reid AH, Krafft AE, Bijwaard KE, Fanning TG: Initial characterization of the 1918 Spa nish influenza virus. Science 1997, 275, 1793 1796. [35] Reid AH, Fanning TG, Hultin JV, Taubenberger JK: Origin and evolution of the 1918 Spanish influenza vi rus hemagglutinin gene. Proc Natl Acad Sci 1999, 96, 1651 1656. [36] Basler CF, Reid AH, Dybing JK, Janczewski TA, Fanning TG, Zheng H, Salvatore M, Perdue ML, Swayne DE, Garcia Sastre A, Palese P, Taubenberger JK: Sequence of the 1918 pandemic influenza virus non structural gene (NS) segment and characterization of recombinant viruses bearing the 1918 NS genes. Proc Natl Acad Sci 2001, 98, 2746 2751. [37] Li HC, Fujiyoshi T, Lou H, Yashiki S, Sonoda S, Cartier L, Nunez I, Munoz I, Horai S, Tajima K: The presence of ancient human T cell lymphotropic virus type I provirus DNA in an Andean mummy. Nat Med 1999, 5, 1428 1432. [38] Feoli Fonsenca JC, Oligny LL, Filion M, Simard P, Russo PA, Yotov WV: A putative novel human papilloma virus identified by PCR DS. Biochem Biophys Res Commun 1998, 250, 63 67. [39] Araujo A, Ferreira LF: Paleoparasitology and the antiquity of human host parasite relationships. Mem Inst Oswaldo Cruz 2000, 95 (Suppl. 1), 89 93. Adres do korespondencji: Jan Kołodyński Zakład Mikrobiologii Ogólnej Instytut Genetyki i Mikrobiologii UW ul. Przybyszewskiego 63/77 51 114 Wrocław Praca wpłynęła do Redakcji: 9.05.2005 r. Po recenzji: 2.06.2005 r. Zaakceptowano do druku: 8.06.2005 r. Received: 9.05.2005 Revised: 2.06.2005 Accepted: 8.06.2005