Различия в сохранности эндогенной ДНК человека и микробной ДНК в зубном камне и дентине

Зубной камень (минерализованный зубной налёт) часто встречается в археологических скелетных коллекциях и служит богатым источником данных о микробиоме полости рта и древних биомолекул организма хозяина. Недавно было высказано предположение, что ДНК в зубном камне сохраняется лучше, чем в других скелетных останках, однако это предположение не проверяли систематически. В этом исследовании с помощью метагеномного подхода сравнили данные полногеномного секвенирования парных образцов зубного камня и дентина, полученных от 48 человек из разных регионов мира. В целом ДНК в зубном камне стабильно обнаруживалась в большем количестве и с меньшим уровнем загрязнения, чем в дентине. Большая часть ДНК в зубном камне имеет микробное происхождение и происходит из микробиома полости рта; однако небольшая, но стабильно выявляемая доля ДНК (в среднем 0,08 ± 0,08%; диапазон 0,007–0,47%) происходит из генома хозяина. Доля ДНК хозяина в дентине сильно варьировала (в среднем 13,70 ± 18,62%; диапазон 0,003–70,14%); в части образцов дентина (15,21%) на бактерии полости рта приходилось более 20% всей ДНК. ДНК человека в зубном камне была сильно фрагментирована, а её фрагменты стабильно оказывались короче, чем фрагменты микробной ДНК в зубном камне и ДНК человека в парных образцах дентина. Наконец, было установлено, что характер фрагментации микробной ДНК связан с содержанием гуанина и цитозина (GC), но не с особенностями клеточного строения.