Recovery of pathogen genomes from ancient human samples : individual cases, disease and epidemics

Abstract

Infectious diseases have affected humanity since its apparition in Africa 300,000 years ago. Demographic changes associated to the Neolithic transition, and ensuing population movements, have facilitated the emergence and expansion of those diseases around the world. The usage of ancient DNA has allowed us to have a snapshot of ancient pathogens’ genomes. In this thesis I present the genomes of different ancient pathogens associated to a global disease, to an historical individual case and to past epidemics. In the first case, we retrieve the partial genome of a European Plasmodium falciparum strain, which hints the arrival of the parasite to Europe during antiquity. We also take a look at French revolutionary Jean-Paul Marat’s condition, in order to shed light to his mysterious condition. Finally, we analyse an ancient Salmonella enterica Paratyphi C strain, which suggests that, although infections by this particular serovar are fairly scarce in the present, in the past could have been the responsible agent of epidemics around the globe.

Les malalties infeccioses han afectat a l’ésser humà des de la seva aparició a Àfrica fa 300,000 anys. Canvis demogràfics associats a la transició neolítica, i posteriors moviments poblacionals, han afavorit l’aparició i dispersió d’aquestes malalties al voltant del mon. L’ús de ADN antic permet obtenir una finestra temporal des d’on observar com eren aquests patògens en el passat. En aquesta tesi presento els genomes d’una sèrie de patògens antics associats a malalties, casos individuals històrics i epidèmies. En el cas de la malaltia, recuperem un genoma parcial d’una soca Europea erradicada de Plasmodium falciparum, la qual dóna indicis de l’arribada del paràsit a Europa durant l’antiguitat. Fem una ullada també al cas del revolucionari francès Jean Paul Marat amb la intenció d’esbrinar l’origen de la seva condició. Finalment analitzem una soca de Salmonella enterica Paratifoide C que podria suggerir que aquest patogen, actualment escàs, era el responsable d’epidèmies al voltant del mon.