2021年11月30日
本方案介绍了一系列最佳实践操作流程,用于从五个不同的骨骼部位上八个推荐的解剖学取样位置(特定骨骼元素上的具体位置)采集中世纪个体的骨粉样本(放射性碳测年校准后2-sigma范围约为公元1040-1400年)。
这些方案可作为生成骨粉的最佳实践指南,适用于多种骨骼部位后续的DNA提取。目前已有少量已发表的古DNA取样方案涉及牙本质和岩骨以外的部位。今天,我们将展示三种替代部位的详细取样方法。
这些方法在处理降解的法医遗骸方面也展现出巨大的应用潜力,同时可作为开发非人类样本类似技术的基准。所有取样操作均应在专用的洁净室中进行,并在配备紫外灯的PCR工作台或生物安全柜内完成。关闭气流,将无菌铝箔铺在工作台表面,以收集任何散落的骨粉或碎片。
将一张称量纸放入无菌称量盘中。使用手持夹具夹住经去污处理的磨牙,使其釉质部分朝上,牙根朝下,置于称量盘上方。为牙科钻配备带有金刚石刃口的圆形切割轮。
将钻头调至中等转速,以约20度的角度轻轻接触根部边缘。向下刮取样本至托盘中,收集根部最外层的黄色物质。当牙本质的浅色组织开始显露时,停止采集。
将粉末转移至一个2毫升的LoBind Safe-Lock管中,并使用精度至少为0.01毫克的电子天平记录所收集的粉末质量。将粉末从称量纸转移至2毫升的LoBind Safe-Lock管中用于提取。将该管储存于20摄氏度条件下。
务必回收所有骨碎片及尽可能多的骨粉。每次取样后更换铝箔,并将使用过的铝箔丢弃至可高压灭菌的生物危害袋中。在处理下一块骨骼前,每次均需对工作区域进行去污染,并在实验台表面铺上新的无菌铝箔。
将一小张称量纸放入标准称量盘中。使用牙科钻头去除上位椎弓皮质骨最外层,并弃去。然后,用手持钳夹紧椎骨,使棘突朝外,上表面朝下固定。
固定椎骨后,以低速高扭矩向棘突与椎板融合形成的V形切迹中心向上钻孔。当阻力明显下降时,停止钻孔。轻微改变钻孔位置,重复操作,直至收集到50至100毫克的骨粉。
将称量纸上的骨粉转移至一个2毫升的LoBind管中用于提取,并在20摄氏度下保存。在丢弃铝箔前,确保回收所有骨碎片及尽可能多的粉末。对工作区域进行去污染处理,并按照之前所述方法准备样品采集。
将一小张称量纸放入标准称量盘中。手持距骨,使其穹窿朝上,内侧面朝向操作者,置于称量盘上方。使用牙科钻机,配以低速高扭矩的细钻头,从距骨颈部刮取皮质骨,深度约为一毫米。
更换钻取位置并重复此操作,直至收集到约50至100毫克的骨粉。将骨粉从称量纸转移至2毫升LoBind管中用于提取。将粉末长期保存于20摄氏度。
将剩余的骨骼和多余的粉末储存在干燥、温度受控的无菌环境中,温度为 25 摄氏度。所有废弃物应丢弃至高压灭菌生物危害袋或容器中。所有可重复使用的设备须进行灭菌或去污处理,并在每次取样之间暴露于紫外线下。
岩部骨产生的内源性DNA含量高于其他23个解剖学取样位点。本方案中列出的另外七个解剖学取样位点产生了次高的DNA得率。这些替代位点 consistently 产生的DNA得率均足以满足标准群体遗传学分析的需求。
来自所有解剖采样部位的文库重复率较低,表明文库复杂度高。牙齿和胸椎均显示出足够的分子回收率。骨样本采集最具挑战性的环节之一是钻孔过程,例如如何握持钻头、在何处钻孔以及何时停止钻孔。
本方案概述了从中世纪骨骼遗骸的不同解剖部位采集骨粉的最佳实践指南。重点介绍了适用于DNA提取的骨粉制备方法,这些方法也可应用于法医遗骸的处理。
古DNA取样方案为从有限且珍贵的生物样本中最大化获取分子产物同时最小化样本破坏提供了框架。该方法通过实现从难以处理的样本类型中可靠地回收分子,支持发现性研究中的靶标验证。该技术通过确保DNA质量足以满足群体遗传学应用的需求,提高了后续遗传分析的预测可信度。
该方案通过提供标准化的生物样本制备方法,可整合到发现性研究工作流程中,支持假设验证和分子分析。