Quantitative metaproteomics of medieval dental calculus reveals individual oral health status

Mineralized plaque, or dental calculus, is a valuable reservoir of the ancient oral microbiome. Here, the authors use quantitative metaproteomics to analyze the dental calculus of 21 individuals from a medieval cemetery, identifying human and microbial proteins that shed light on their oral health status

A 5700 year-old human genome and oral microbiome from chewed birch pitch

Abstract: The rise of ancient genomics has revolutionised our understanding of human prehistory but this work depends on the availability of suitable samples. Here we present a complete ancient human genome and oral microbiome sequenced from a 5700 year-old piece of chewed birch pitch from Denmark. We sequence the human genome to an average depth of 2.3× and find that the individual who chewed the pitch was female and that she was genetically more closely related to western hunter-gatherers from mainland Europe than hunter-gatherers from central Scandinavia. We also find that she likely had dark skin, dark brown hair and blue eyes. In addition, we identify DNA fragments from several bacterial and viral taxa, including Epstein-Barr virus, as well as animal and plant DNA, which may have derived from a recent meal. The results highlight the potential of chewed birch pitch as a source of ancient DNA

A 5700 year-old human genome and oral microbiome from chewed birch pitch

Abstract: The rise of ancient genomics has revolutionised our understanding of human prehistory but this work depends on the availability of suitable samples. Here we present a complete ancient human genome and oral microbiome sequenced from a 5700 year-old piece of chewed birch pitch from Denmark. We sequence the human genome to an average depth of 2.3× and find that the individual who chewed the pitch was female and that she was genetically more closely related to western hunter-gatherers from mainland Europe than hunter-gatherers from central Scandinavia. We also find that she likely had dark skin, dark brown hair and blue eyes. In addition, we identify DNA fragments from several bacterial and viral taxa, including Epstein-Barr virus, as well as animal and plant DNA, which may have derived from a recent meal. The results highlight the potential of chewed birch pitch as a source of ancient DNA

Genetisk opphav til den norsksvenske ulvestammen (Canis lupus lupus)

Den genetiske opprinnelsen til den norsk-svenske ulvebestanden har vært debattert helt siden den tilsynelatende ble reetablert på 1980-tallet. Det er stilt spørsmål om bestanden kan være nedstammet fra andre ulver enn de som hører hjemme i dagens Fennoskandia, og i hvilken grad den bærer på arvemateriale fra hund som følge av hybridisering. Slike spørsmål har tidligere vært undersøkt ved hjelp av genetiske markører med lav oppløsning, som mitokondrier og mikrosatellitter, samt analyser av et begrenset antall hele genomer. Sistnevnte har vært basert på prøver samlet over en for begrenset romlig og temporal utstrekning til å kunne konkludere sikkert om genetisk opphav til norsk-svensk ulv. Dette har igjen gitt rom for tvil med tanke på bruken av disse dataene i forvaltningssammenheng. NTNU Vitenskapsmuseet fikk i oppdrag å lede et samarbeid som skulle undersøke opprinnelsen til de norsksvenske ulvene på nytt, samt å undersøke graden av hybridisering mellom hund og ulv. Dette arbeidet skulle utføres ved å skaffe til veie et nytt datasett bestående av helgenomsekvenser fra hele ulvens utbredelsesområde og bestående av både moderne og historiske ulveprøver. I alt 34 forskere og institusjoner har hjulpet med innsamling av materiale, og takket være dette samarbeidet kan vi presentere resultater basert på et datasett som representerer den globale genetiske sammensetningen til ulv og hund. Vi konkluderer for det første med at den moderne norsk-svenske ulvestammen er genetisk mest lik finsk ulv, nærmere bestemt en delpopulasjon som i dag hovedsakelig finnes i det sørvestlige Finland. Vi finner det ikke sannsynlig at den opprinnelige norsk-svenske ulvebestanden, som ble utryddet en gang før 1970, bidro genetisk inn i den nåværende bestanden. Imidlertid finner vi at visse ulver som fortsatt holdes i dyrehager i Finland og Sverige genetisk sett er nærmere den historiske populasjonen, og slik sett muligvis representerer siste gjenlevende rest av denne nå utryddede bestanden. I tråd med tidligere studier finner vi at dagens norsksvenske ulver har blant de laveste nivåene av innblanding fra hund sammenlignet med andre ulver i verden som vi har studert. Vi viser også at den norsk-svenske bestanden er svært innavlet sammenlignet med ulver fra andre deler av verden, og selv om den danner en egen genetisk klynge, genetisk adskilt fra andre ulvebestander, så finner vi ingen indikasjoner på spesielle eller unike genetiske tilpasninger i norsk-svensk ulv. Dette prosjektet er gjennomført uavhengig og upartisk, uten påvirkning eller press fra noen andre instanser. Det er resultatet av et teamarbeid utført av medarbeidere ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet og København universitet. Vi ønsker å takke alle som har bidratt med prøver som har gjort dette studiet mulig, så vel som medlemmer av den vitenskapelige rådgivningsgruppen. Nøkkelord: next-generation sequencing, museum, vitenskapelig samling, whole genome sequencing, ancient DNA, aDNA, high-throughput, bioinformatikk, innavl, seleksjon, fitness, hybridisering, hun

Sequential trypsin and ProAlanase digestions unearth immunological protein biomarkers shrouded by skeletal collagen.

This study investigates the efficacy of proteomic analysis of human remains to identify active infections in the past through the detection of pathogens and the host response to infection. We advance leprosy as a case study due to the sequestering of sufferers in leprosaria and the suggestive skeletal lesions that can result from the disease. Here we present a sequential enzyme extraction protocol, using trypsin followed by ProAlanase, to reduce the abundance of collagen peptides and in so doing increase the detection of non-collagenous proteins. Through our study of five individuals from an 11th to 18th century leprosarium, as well as four from a contemporaneous non-leprosy associated cemetery in Barcelona, we show that samples from 2 out of 5 leprosarium individuals extracted with the sequential digestion methodology contain numerous host immune proteins associated with modern leprosy. In contrast, individuals from the non-leprosy associated cemetery and all samples extracted with a trypsin-only protocol did not. Through this study, we advance a palaeoproteomic methodology to gain insights into the health of archaeological individuals and take a step toward a proteomics-based method to study immune responses in past populations

Conservation implications of elucidating the Korean wolf taxonomic ambiguity through whole-genome sequencing

The taxonomic status of the now likely extirpated Korean Peninsula wolf has been extensively debated, with some arguing it represents an independent wolf lineage, Canis coreanus. To investigate the Korean wolf's genetic affiliations and taxonomic status, we sequenced and analysed the genomes of a Korean wolf dated to the beginning of the 20th century, and a captive wolf originally from the Pyongyang Central Zoo. Our results indicated that the Korean wolf bears similar genetic ancestry to other regional East Asian populations, therefore suggesting it is not a distinct taxonomic lineage. We identified regional patterns of wolf population structure and admixture in East Asia with potential conservation consequences in the Korean Peninsula and on a regional scale. We find that the Korean wolf has similar genomic diversity and inbreeding to other East Asian wolves. Finally, we show that, in contrast to the historical sample, the captive wolf is genetically more similar to wolves from the Tibetan Plateau; hence, Korean wolf conservation programmes might not benefit from the inclusion of this specimen