科学家完成古DNA实验方案相关污染物的评估

近年来，古DNA研究技术发展迅速，特别是单链DNA文库构建实验方案和机器人自动化液相处理实验的应用，极大地提高了古DNA研究的效率。这些技术在古DNA研究中应用广泛，但是目前尚不清楚不同实验方案在实际应用中产生的背景污染情况，这一直是古DNA领域面临的巨大挑战之一。

近日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所分子古生物学实验室付巧妹研究员团队完成了关于不同古DNA实验方案中相关实验室背景污染物的系统评估。相关研究论文题为：“Assessment of contaminants associated with gold-standard ancient DNA protocols”，近期在线发表于Science Bulletin。

此前，通过对低生物量微生物组研究中存在的污染进行梳理，并对微生物组研究中井间污染的量化研究表明，实验室中的样本污染是来自井间交叉污染和背景污染的组合，不同实验室的污染程度不同，不同的实验方案在井间交叉污染的发生情况和水平上存在差异。然而，关于实验室中样本污染仍存在一些需要探究的问题。不同实验方案的背景污染情况是怎样的？不同实验方案的组合应用如何来尽可能地减少背景污染？

为了探究这些问题，研究人员利用在超净实验室中，以不同实验方案处理的40个阴性对照样品的鸟枪测序宏基因组数据进行了详细分析（图1a），探究了超净实验室的背景污染情况（图1b-f），并对实验中尽可能地减少背景污染进行了一定的探讨。结果表明，水、土壤、空气和人体皮肤等环境都是实验室背景污染的潜在来源。采用单链DNA文库构建实验方案与机器人自动化液相处理相结合的方式可以显著降低背景微生物的多样性，减少实验中可能产生的背景污染。

这项研究为评估古DNA实验方案的污染情况提供了参考，特别是为高度降解样本的自动化处理实验方案进行系统评估提供了新的见解。

本研究第一作者是古脊椎所联合培养博士生苗波，通讯作者是古脊椎所古DNA实验室的付巧妹研究员和刘逸宸副研究员。相关研究得到中国科学院、国家自然科学基金、腾讯科学探索奖、Feng基金经费支持。