BioTechniques发布一种提取古DNA的新方法

研究人员开发出一种提取古DNA的新方法，能够更好地避免微生物及其他外源DNA的污染。

　　

马克斯普朗克进化人类学研究所的研究人员近日开发出一种新方法，可以在DNA提取过程中通过连续温控将DNA逐步释放。利用这种新的提取方法，人们可去除古代骨骼遗骸中的污染物DNA。同时，它也突出了最佳方法的探索是永无止境的。

古DNA是指古代生物遗体或遗迹中残存的DNA片段，包括古人类、动植物和微生物DNA。通过古DNA研究，人们可以了解过去的物种和种群的遗传历史。

然而，从古代骨骼和牙齿中提取 DNA 存在着技术上的挑战——其中的一项挑战是现代人类和微生物DNA的污染。通常，回收的DNA中有99%以上被污染。这使得内源性古DNA序列的识别变得很复杂，也使全基因组序列数据的生成变得困难。

在这项研究中，作者使用了两块更新世晚期（late Pleistocene）的骨头，一块是来自欧洲北海底部的鲸骨，另一块是来自西伯利亚南部丹尼索瓦洞穴的牛骨，这两块骨头用于原理验证实验。

作者介绍了一种方法，在介于室温到90°C的温度下使用一系列孵育步骤，能够从样本粉末中缓慢释放出DNA。首先是将样本粉末放入消化缓冲液中，在室温下孵育，然后在各个温度梯度下处理，最后提取出DNA并制备单链文库。

文章的通讯作者Elena Essel表示：“这些结果表明，连续温度控制下的磷酸钠预处理能够回收内源性DNA和污染物DNA含量差异很大的DNA组分，而且不同样本之间的DNA释放模式差异很大。”

作者之后又增加了一个样本，来自23万年前古菱齿象的骨头碎片。他们用最新的DNA逐步提取方法和之前描述的三种方法（预消化、室温磷酸盐处理和次氯酸盐处理）来处理三个样本，看看新方法是否有优势。

“与次氯酸盐处理相比，DNA逐步提取的一个主要优势在于它不会导致内源性DNA被破坏。因此，这种方法可将DNA提取与材料去污相结合，以避免对珍贵材料进行重复采样，”Essel总结道。

作者认为，未来还需要更多样本的数据，才能确定改进方法是否能成为清除古代牙齿和骨骼中污染物的主要方法。

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Essel E, Korlević P and Meyer M. A method for the temperature-controlled extraction of DNA from ancient bones. BioTechniques 71(01) 2021.