《Forensic Science International: Genetics》:Oral Microbiomes as Forensic Markers of Origin and Migration: Insights from an Underrepresented Population, Nigeria
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口腔微生物组作为个体地理来源和移民历史的生物标志物,通过高通量测序和机器学习模型分析其在六国人群中的分布特征及移民六个月的动态变化。研究发现,不同地理区域人群存在显著微生物组差异,移民初期微生物组成发生改变,但六个月后基本恢复至原籍居民水平,证实其作为地理溯源和移民追踪的生物标记可行性。
Nengi Ogbanga|Andrew Nelson|Darren Smith|Richard Somiari|Noemi Procopio
英国纽卡斯尔泰恩大学健康与生命科学学院、应用科学学院
摘要
口腔微生物组受到环境和宿主相关因素的影响,这表明其在法医学中具有应用价值,尤其是作为地理起源和人类迁移的指示器。通过高通量测序和机器学习模型,评估了口腔微生物组的预测能力,以确定来自6个国家的个体的来源国。此外,还通过对尼日利亚移民在迁移后六个月的纵向研究,探讨了迁移对口腔微生物组预测能力的影响。通过分析这一时间段内的不同时间点的口腔微生物组,本研究揭示了迁移对口腔微生物组的影响,从而为其在法医学调查中的应用提供了见解。
我们的研究发现,不同的微生物谱型与本研究评估的六个地理区域相关。进一步研究表明,尼日利亚移民的微生物谱型在迁移初期发生了变化,六个月后恢复到了当地人的原始微生物谱型。这些结果突显了口腔微生物组在地理起源识别、迁移追踪以及提供法医学所需情报信息方面的潜力。
部分内容摘录
引言
由于个体和人群之间口腔微生物组的显著差异性[30],[7],[80],它具有未被充分利用的法医学人类谱型分析潜力。作为包含超过700种微生物的多样化生态系统[40],口腔微生物组受环境、遗传和生活方式等因素的影响[21],[96],[98],能够提供关于个体身份和背景的独特信息。因此,与其他法医标记物(如DNA或指纹)不同,口腔微生物组可以
研究设计
为了实现本研究的目标,分析了来自其他研究的已发表口腔微生物组数据以及专门为本研究收集的样本数据。研究对象包括来自六个国家(尼日利亚、意大利(ITA)、中国(CHN)、南非(SA)、泰国(THAI)和美国(USA)的个体。
ITA队列的Fastq文件来源于作者之前进行的研究[55],并已添加到本研究中
结果
总共处理了代表六个国家的395个样本,使用之前描述的单一QIIME 2流程进行处理(见表2)。所有数据集中获得了15,541,700个高质量的双端读取序列,生成了707个扩增子序列变异(ASVs)。每个样本的平均测序深度为39,346个读取序列(中位数=26,615)。整体数据矩阵的稀疏度为0.897,表明约10%的特征矩阵包含非零丰度值。
多样性评估
微生物群落组成与地理起源之间的关联[13],[15],[29]是法医学中用于人类谱型分析的研究方向。因此,本研究旨在评估不同国家之间微生物组成的差异,并确定口腔微生物组预测来源国的潜力。NG和CHN队列中观察到的高α多样性可能源于富含纤维和植物性食物的传统饮食
作者贡献声明
Noemi Procopio:撰写 – 审稿与编辑、验证、监督、资金获取、概念构思。Richard Somiari:撰写 – 审稿与编辑、概念构思。Darren Smith:撰写 – 审稿与编辑、验证、监督、资源协调、项目管理。Andrew Nelson:撰写 – 审稿与编辑、验证、监督、调查。Nengi Ogbanga:撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、软件使用、调查、数据分析、数据整理
利益冲突
作者声明本研究使用的样本采集材料由COPAN集团(意大利布雷西亚的Copan Italia)提供。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
该作者是该期刊的编委会成员/主编/副主编/特邀编辑,未参与本文的审稿过程或发表决定。