211service.com
Vingertopbacteriën: een veelbelovend forensisch hulpmiddel
Het zijn niet alleen onze genomen die ons uniek maken. Het genomische profiel van bacteriën die van onze vingertoppen en voorwerpen die we aanraken, bijvoorbeeld een computertoetsenbord, wrijven, levert volgens onderzoekers van de Universiteit van Colorado in Boulder ook een vingerafdruk op die voor forensische doeleinden kan worden gebruikt.
Noah Fierer , Rob Ridder , en collega's herstelden bacteriën van toetsenborden van drie personen en sequeneerden in één keer grote aantallen bacteriële genomen.
De onderzoekers haalden bacterieel DNA uit talloze monsters van de drie toetsenborden en sequeneerden meer dan 1.400 kopieën van bacterieel ribosomaal gen uit elk monster om de individuele soorten bacteriën te identificeren die elk monster bevatte, en ontdekten dat ze de drie individuen konden matchen met de toetsenborden die ze gebruikten. Vervolgens namen ze uitstrijkjes van computermuizen van negen verschillende mensen. Toen ze de bacteriën in de monsters vergeleken met een database van microbiële gemeenschappen gevonden op 270 handen van mensen die nog nooit een computermuis hadden aangeraakt, ontdekten de onderzoekers dat de bacteriën op de muis van elke persoon meer leken op die op hun hand dan naar monsters in de database. Tot dusver, merkt Fierer op, is de techniek uiterst voorlopig, maar het zou ooit zo nauwkeurig kunnen zijn als technieken zoals DNA- of vingerafdrukanalyse, zegt hij.
Het idee om een microbiële handtekening te gebruiken om individuen te identificeren is niet nieuw, zegt David relman , hoogleraar geneeskunde en microbiologie en immunologie aan de Stanford University. Decennialang hebben onderzoekers zich afgevraagd of het mogelijk is om individuen te identificeren op basis van, laten we zeggen, de unieke stammen van? Escherichia coli in hun buik geborgen. Tot voor kort konden echter niet alle ideeën die ronddobberden echt op een echt gedetailleerde en methodische manier worden onderzocht, zegt Relman.
In de afgelopen jaren heeft snellere en goedkopere sequencing-technologie de weg vrijgemaakt voor uitgebreide studies van de verschillende microbiële gemeenschappen in het menselijk lichaam, en onderzoekers hebben DNA-barcodes bedacht - korte strengen van kenmerkend DNA - waarmee ze gemakkelijk soorten kunnen identificeren van bacteriën.
Je kon dit letterlijk drie jaar geleden niet doen, zegt Lans prijs , directeur van het Center for Metagenomics and Human Health van het Translational Genomics Research Institute in Arizona.
Een handvol recente onderzoeken binnen de Project menselijk microbioom , waaronder een van dezelfde onderzoekers, hebben aangetoond dat de samenstelling van microben in de huid van verschillende personen, en zelfs die op verschillende delen van het lichaam van dezelfde persoon, constant varieert. De huidige studie laat zien dat zelfs de restanten van de microbiota die achterblijven, de kenmerken van individualiteit behouden, zegt Relman. Als forensische techniek, merkt hij op, is dit veel te vroeg voor toepassing, maar op een dag zou dit robuust kunnen worden.
De aanpak, wanneer deze vollediger wordt ontwikkeld, zou mogelijk informatie kunnen opleveren waar bestaande forensische technieken tekortschieten, zegt: Martin Blaser , hoogleraar geneeskunde en microbiologie aan de New York University. Als je gewoon de huid afveegt, krijg je minstens 100 keer meer microbieel DNA dan menselijk DNA, zegt hij, dus minder materiaal zou onderzoekers een sterker signaal kunnen geven.
Blaser merkt ook op dat vingerafdrukken niet nauwkeurig kunnen worden gelezen als ze vlekkerig zijn, terwijl een vlekkerige afdruk nog steeds genoeg microben kan bevatten om te analyseren. Het microbioom zijn wij - het is gewoon een andere vorm van vingerafdruk, net zoals genomisch DNA wij zijn, zegt Blaser, die een begeleidend commentaar op de studie schreef, beide gepubliceerd in De werkzaamheden van de National Academy of Sciences .
Tot nu toe blijven er echter veel vragen over hoe nauwkeurig de techniek kan worden. We deden deze onderzoeken als proof of concept, zegt Fierer. Nu moeten we het harde werk doen.
Om te beginnen is het onduidelijk of de microbiële handtekening van een persoon kan worden achterhaald als een andere persoon het te bemonsteren object heeft aangeraakt. Een andere open vraag is hoe stabiel het microbioom van een individu werkelijk is. Antibiotica veranderen bijvoorbeeld het bacteriële profiel van een persoon, hoewel niemand weet voor hoe lang. Een belangrijke stap om het benodigde niveau van vertrouwen te ontwikkelen, zegt Fierer, is het uitbreiden van de database met microbiële gemeenschappen die op de handen van individuen worden aangetroffen. Als u een profiel kunt vergelijken met een groot aantal andere profielen, krijgt u een basis voor het extraheren van de echt individuele elementen.
Maar, zegt Relman, juist de reden die het complexer maakt, geeft het allerlei soorten waarde die DNA nooit zal hebben. Hij zegt bijvoorbeeld dat de microbiota van een persoon niet alleen zijn of haar identiteit kan onthullen, maar ook aanwijzingen kan geven over wat die persoon bijvoorbeeld eet, of waar hij of zij werkt of woont, zodat onderzoekers kunnen bepalen hoe de soorten microben die op het lichaam worden gedragen, zijn afhankelijk van dergelijke factoren.
Ik denk dat dit het begin van het proces is, zegt Relman. Maar we zullen veel meer bronnen van de variatie nodig hebben voordat we het individu er nog steeds doorheen kunnen zien schijnen.