https://frosthead.com

Kuidas valgud aitasid teadlastel lugeda 1630. aasta katku surma registri ridade vahelt

Aastasadu oli katk kogu Euroopas õelus surmakuulutaja. See tõi ebakorrapäraste ajavahemike järel hävingut linnadesse ja maadesse, aastatel 1629–1630 põles see Itaalias Milanos. Mõeldamatu surmajuhtum - 60 000 inimest 130 000 linnas - jäljendas end itaalia kujutlusvõimes, jõudes lõpuks kajastusele Alessandro Manzoni 19. sajandi romaanis "Kihlatud" .

Seotud sisu

  • Roti luud paljastavad, kuidas inimesed muutsid oma saarekeskkonna

Pika Milano katkuhooaja jooksul registreerisid kirjatundjad iga inimese surma ja vanuse, kes hukkus täpses surmaregistris. Nüüd selgub, et nendes üksikasjalikes dokumentides oli rohkem kui nimesid ja kuupäevi - need olid ka täis nähtamatuid lugusid, mis peitusid kirjalike dokumentide vahel.

Ligi 400 aastat hiljem on teadlased naasnud käsikirjade ümbruse keskkonnatingimuste kohta, alates sellest, mida need kirjatundjad söönud, kuni läheduses peetavate loomadeni, et leida uusi üksikasju. Kõik avastused tehti tänu mängu muutvale tehnoloogiale: polümeerkettad, mis eraldavad paberist sajanditevanuseid valke. Nende avastused, mis avaldati hiljuti ajakirjas Proteomics, kirjeldavad üksikasjalikult kõike alates näriliste levimusest kuni tohutu hulga bakteriteni käsikirjade ümber - ja avavad uue uurimistee muude oluliste ajalootekstide jaoks.

"Alustasime seda uurimistööd mõni aasta tagasi põhimõttelise ideega, mille kohaselt paberid ja käsikirjad absorbeerivad kirjaniku erinevaid valke ja paberi ümbritsevat keskkonda, " ütleb füüsik Gleb Zilberstein, üks uuringu autoritest. Kuid nad poleks kunagi osanud arvata, kui palju need valgud paljastavad.

Esimene vihje, et selliste detailide paljastamine võib olla võimalik, pärineb ebatõenäolisest allikast: etüülvinüülatsetaadist valmistatud pruunidest ümmargustest polümeerketastest, mis olid algselt mõeldud käsikirja säilitamiseks, väidab Zilberstein. Tema meeskond oli proovinud neid kahjulike hapete eemaldamiseks Venemaa ajakirja The Master ja Margarita autori Mihhail Bulgakovi 75-aastaste märkmike tselluloosipõhisest paberist.

Plaatide eemaldamisel avastasid nad, et polümeerid olid ka valke täis, mis võib anda rikkalikku teavet autorite keskkonnatingimuste kohta. Tegelikult võivad valgud olla selliste andmete parem allikas kui DNA, väidab Zilberstein. "Enamik artefaktide biokeemilisel kirjeldamisel töötavaid inimesi kasutab genoome, " ütleb Zilberstein. “See on hea, kuid DNA on vähem stabiilne kui valkude peptiidid.” Seda tüüpi analüüsi nimetatakse proteoomikaks ja seda on viimistletud alles viimastel aastatel.

Milano käsikirjadega käisid nad seda protsessi sihipärasemalt, jättes EVA-kettad lehtedele 60–90 minutiks, et valgud saaksid kettale kleepuda, põhjustamata paberile lagunemist. Neid peptiidahelaid - nagu Lego plokkidega ühendatud aminohappeid - analüüsiti seejärel massispektromeetriamasinas ja identifitseeriti valguandmebaaside abil. Teadlased leidsid surmaregistri 11 leheküljelt enam kui 70 000 peptiidijärjestust, mis hõlmavad 600 erinevat valguperekonda, ja samas arhiivis hoitava ühelehelise teate.

E36FDEF9-E4A1-441C-8514-C91CABBAC1AB.JPG Avalik teadaanne uute karantiinipoliitikate kohta, mida teadlased uue uuringu jaoks analüüsisid. Paremas alanurgas on pruun EVA ketas, mis tõmbab lehelt happeid ja valke. (Gleb Zilberstein)

Ehkki peptiidid võivad olla stabiilsemad kui DNA, on neil oma ebamugavused: neid on ka palju raskem tuvastada. Teadlaste sõnul oli see 1630. aasta dokumentidega üks väljakutse. Nagu kirjutab biokeemik Kathryn Stone 2013. aasta proteomitehnoloogia aruandes, “võib valgu struktuur olla palju heterogeensem kui DNA struktuur”, mis nõuab teadlastelt järelduste tegemist peptiidide päritolu kohta.

"Valgud on mõnes mõttes tõepoolest stabiilsemad kui DNA, kuid neil on järjestuse tasemel vähem diskrimineeriv jõud. Samuti, ehkki võite leida valkude jälgi, on nende eristamine saastumisest palju raskem kui DNA-st, " ütles Hendrik Poinar, McMasteri iidse DNA keskuse evolutsioonibioloog, kes uuringuga ei tegelenud, e-posti teel. Kuid isegi nende hoiatuste korral lisas Poinar EVA kettaanalüüsi kohta: "Ma ütlen:" Suur algus, edasi! ""

Teadlased leidsid 312 peptiidijärjestust, mis sobisid tuntud bakteritega. Seejärel kitsendasid nad seda arvu 17-ni, mis langes Yersinia perekonda - Y. pestise eest vastutavad bakterid või bubooniline katk. Kuid valgud ei kuulu ainult Y. pestisse . Nad võivad kuuluda ka teistesse Yersinia bakteriliikidesse, sealhulgas nendesse, mis pole inimestele surmavad.

Nagu ütleb Bloomingtoni Indiana ülikooli emeriitprofessor Ann Carmichael, kes on veetnud oma akadeemilise karjääri katku haiguslugu uurides: "Valkude identifitseerimine on sama hea kui nende koostatud andmebaas." Kuid see ei tähenda, et teda ei huvitaks uus uurimistöö. "See on põnev materjal ja ma arvan, et laborites on palju viimistlemist, " ütleb Carmichael, kes samuti uue uuringuga ei tegelenud.

Carmichaeli esimene reaktsioon uuele uuringule oli vastikus mõista, et kõik need osakesed olid käsikirjades, mida ta käsitas. "Oleme kõik käsikirjade lehti sirvinud ja veetnud palju aega Milano dokumentidega, " räägib ta. Üks tema kolleegidest sattus isegi ülevaatatud käsikirja lehtedele hiire väljaheidetega. Lisaks sellele, et roti valkude ja inimese valkude suhe oli peaaegu üks-ühele teada, oli Carmichael avastusi põnev.

Texase ülikooli ajaloolane Stefano D'Amico nõustub, et uus tehnika võib pakkuda teadmisi, mida tekst ja selle tootmine üksi ei suudaks. Täpsemalt osutas ta leiule, et kirjatundjad sõid peamiselt maisi, kartulit, kikerherneid, riisi ja porgandit ning et lambad ja kitsed olid kuskil lazaretto lähedal, mis haigeid majutas . (Autorid spekuleerivad, et neid põllumajandusloomi võidi majutada karantiini pandud lazaretto imikute toitmiseks, kelle emad katku surid.)

"Kogu teave nende inimeste toitumise kohta, mida nad toona sõid, millised loomad asusid lazaretto piirkonnas - keskkonnas, kus need inimesed tegutsesid - see on ajaloolastele oluline, " ütles D'Amico ütleb.

407D0317-11DD-441D-AD87-E509566C9974.JPG Leht katkusurmade registritest, paremal allosas UVA-ketas. (Gleb Zilberstein)

Muidugi on registritel endil palju öelda selle kohta, kuidas katk Itaalia ühiskonda renessansi ajal üles tõstis. Carmichaeli, kes on läbi vaadanud dokumendid sajandite eelsetest sajanditest enne 1630. aastat, tabas administraatorite järjekindlus, mis registreerib nende isikute nimed ja surmad. “Nad ilmuvad tööle, teevad sama asja ikka ja jälle. See on tüütu ja tänamatu töö. Ja ainus kord, kui te neid andmeid ei leia, on siis, kui katk läheb nii hulluks, et arvepidamine variseb kokku. Kuid nad proovivad seda ikkagi teha. ”

Nõudlik dokumentatsioon oli siis püüe kehtestada kaootilises olukorras kord. Idee oli aidata ametnikel tuvastada uute katkupuhangute algust, et nad saaksid linna karanteerida teistest linnadest peetava kaubavahetuse eest ja hakata vaevatud isikuid ümardama, et viia nad leerilaagritesse või lazarettosse, mis on tohutu struktuur väljaspool linna. mis asustas selle territooriumil ja selle ümbruses koguni 9000 inimest. Kui mõned katku käes vaevlevad inimesed käisid seal meeleldi, eemaldati enamik neist koos perekondade ja muude kontaktidega linnast sunniviisiliselt.

"Kunagi sees olles olite põhimõtteliselt vang, " ütleb D'Amico. “Seal oli üks sissepääs ja seda valvasid sõdurid. Välja pääseksite vaid siis, kui oleksite epideemiast üle elanud. ”

Pidevalt surmaoht ähvardas tsiviilelanikke. "Need on sajandid, mil Euroopa koloniseerib maakera ja toimub igasuguseid asju - renessanss, reformatsioon, teaduslik revolutsioon - ja katk on katkestus, " räägib Carmichael. "Daniel Defoe ütles, et katk oli nähtamatu miin: te astute selle peale, see puhub õhku ja muudab teie elu."

Zilbersteini ja seda tehnoloogiat välja töötanud keemikute jaoks on alles algus katku ajal elu kohta teada saamine. EVA-ketastel võiks olla palju rakendusi ajaloolastele ja arhivaaridele, kes loodavad nende dokumentide kohta rohkem teavet leida. Näiteks loodab Zilberstein, et loodab uurida kirjanike, näiteks Anton Tšehhovi ja Friedrich Nietzsche originaaleksemplare, et teada saada, kas nad kasutasid oma raamatute kirjutamise ajal ravimeid või kannatasid mingite tervisehäirete all.

On mõned hoiatused. Erinevates riikides on erinev kliima ja mõned käsikirjad võivad olla saastatud moodsamate valkudega, sõltuvalt sellest, kuidas neid käsitatakse. Kuid Zilberstein usub, et peptiidide kitkumine on kultuuripärandi uurimisel endiselt viljakas tee. Nagu ta ütleb: "Me võime lugeda vanade paberkandjal teabeallikate varjatud andmeid."

Kuidas valgud aitasid teadlastel lugeda 1630. aasta katku surma registri ridade vahelt