Генетики реконструювали найдавніший геном чумної палички, віком близько 3,8 тисяч років, розповідається в. Хоча відомо, що чумою люди хворіли і раніше, цього разу вчені знайшли перший геном сучасного типу. У нього вже з'явилася адаптація до членистоногим, переносників інфекції.
Чумна паличка може викликати кілька різновидів чуми і найпоширеніша з них - бубонна. Зафіксовано три пандемії чуми: Юстиніанова чума V-VIII століть, Чорна смерть XIV-XVIII століть і пандемія в XIX-початку XX століть в Азії, Африці та Південній Америці. Вони характеризувалися періодичними спалахами інфекції, під час яких помирали десятки мільйонів людей. Переносниками чумної палички були щурячі блохи, хоча нещодавно дослідники припустили, що в основному її переносили людські блохи і вші. Вони кусали людей, бактерія проникала в організм, разом з лімфою добиралася до найближчого лімфовузла і там починала розмножуватися.
Здатність паразитувати на членистоногих набула одночасно з плазмідами (короткими кільцевими ДНК), які асоціюються з її високою вірулентністю (здатністю викликати захворювання). Ці зміни були ключовими для виникнення бубонної форми чуми і, мабуть, вони виникли порівняно недавно. Дослідження стародавньої ДНК показали, що люди хворіли на чуму ще в давнину, близько п'яти тисяч років тому, але в той час бактерія була не дуже вірулентна і ще не здатна заражати членистоногих. Можливо, інфекція передавалася від однієї людини іншій при прямому контакті. До недавнього часу вважалося, що найдавніша «сучасного типу» виникла 2,9 тисяч років тому.
Німецькі генетики під керівництвом Йоганнеса Краузе (Johannes Krause) з Інституту вивчення історії людства Товариства Макса Планка в Єні «зістарили» чумну паличку майже на тисячу років. Вони проаналізували ДНК, виділену з останків дев'яти осіб, представників зрубної культури, які жили на території сучасної Самарської області близько 3,8 тисяч років тому.
Генетиків поховання зацікавили тому, що вони перебували в понтійсько-прикаспійському степу, який під час бронзового століття слугував «міграційним коридором» з Азії до Європи і навпаки. Під час міграцій разом з людьми подорожували і патогени. Виявилося, що двоє людей зрубної культури хворіли на чуму. Дослідникам вдалося реконструювати і проаналізувати геноми давньої чумної палички.
Виявилося, що 3,8 тисяч років тому штаму R15, як його назвали дослідники, вже обзавелася локусом гена мишиного токсину (), який розташований в одній з коротких кільцевих ДНК і необхідний для колонізації щурячих бліх. У більш старих лініях чумної палички він був відсутній. Вчені виявили в геномі R15 і варіант іншого гена, який асоціюється з підвищеною вірулент У давніших штамах цей ген теж був присутній, але в менш «вірулентній» версії. Кілька інших генів, зокрема і навпаки, негативно впливали на здатність чумної палички заражати членистоногих. Виявилося, що в більш давніх лініях бактерії вони були активні, а в геномі R15 вони були «відключені» одиничними мутаціями.
Дослідники побудували філогенетичне дерево чумної палички, в яке включили 177 геномів, від найдавнішого до сучасних, а також найближчого предка бактерії, Аналіз показав, що висока вірулентність і здатність заражати членистоногих виникла у чумної палички близько чотирьох тисяч років тому і після цього популяція бактерій швидко поширилася по Євразії.
Раніше вчені простежили за міграціями чуми в неолітичній Європі. Імовірно, чумна паличка з'явилася на територіях сучасних Литви і Хорватії разом зі степняками з Центральної Азії, звідки вона поширилася Європою.