Японські вчені застосували метод метабаркодінгу для того, щоб визначити, до яких таксонів належали зразки ДНК із зубного каменю японців XVIII-XIX століть. Дослідники виявили в пробах сліди рису та інших рослин, які в той час використовували в їжу, а також тютюн. Знайшли також ДНК дерева, яке росло на території Японії і, ймовірно, було предметом торгівлі. Залишки тваринної їжі виявити не вдалося з-за обмежень методу, інформує Ukr.Media.
Зубний камінь — один з кращих джерел біологічного матеріалу, який дозволяє вченим досліджувати харчові уподобання людей, які жили задовго до нас. Він формується із залишків їжі і бактерій і склеюється мінеральними компонентами, завдяки чому ДНК зберігається протягом століть.
Раніше дослідникам вже вдавалося виявити в зубному камені сліди ДНК рослин і тварин, які, ймовірно, потрапили туди з їжі. Для цього проби нальоту прослідковували, отримували нуклеотидні послідовності і порівнювали їх з базами даних, щоб визначити видовий склад зразка. Проте у такого підходу є суттєві недоліки: по-перше, вміст еукаріотичних ДНК в зубному камені дуже малий (0,27 відсотка), з-за чого їх секвенування дорого коштує, а при його проведенні може виникнути похибка.
Рікай Савафудзі (Rikai Sawafuji) з Університету Рюкю і його колеги застосували метод метабаркодінгу для дослідження зубного каменю японців періоду Едо. Проби взяли з 13 скелетів, які розкопали на колишньому кладовищі в місті Фукагава в 1995 році (поховання датовані другою половиною періоду Едо, XVIII-XIX століття).
Для початку вчені визначили, чи є в зразках зубного каменю залишки рису, адже він був основним харчовим продуктом японців у той час. Для цього провели полімеразну ланцюгову реакцію (ПЛР) з послідовністю, яка специфічна для рису, в якості праймера, і секвенували отримані проби. Потім визначали наявність в зразках ДНК інших рослин, а також грибів і тварин, за допомогою метабаркодінгу. Цей метод дозволяє визначати належність організму до того чи іншого таксону за короткими нуклеотидними послідовностями, які властиві тільки цій групі. Щоб ДНК людей, чий зубний камінь досліджували, не потрапила в аналіз, вчені блокували її ампліфікацію з допомогою спеціальних праймерів.
Дослідники виявили ДНК рису у восьми зразках із 13; вона була відсутня в ґрунті і контрольних пробах, так що можна припустити, що ці молекули потрапили туди з рису, який вживався в їжу. Крім того, в деяких пробах знайшли рештки інших рослин, наприклад, злаків, букових, латуку (салату) і навіть цибулі, яку не вдавалося виявити іншими методами з-за низького вмісту крохмалю.
Більшість ідентифікованих груп вже були відомі як частина раціону японців Едо з історичної літератури. Деякі рослини використовували в інших цілях, наприклад, тютюн курили, з кипариса робили зубочистки і палички для їжі. Вчені також виявили ДНК дерев сімейства диптерокарпових, які не росли на території Японії і могли бути завезені з інших країн. Автори роботи припускають, що борнеол, який добували з цих рослин, використовували в якості зубного порошку.
В зубному камені також вдалося виявити сліди різних таксонів грибів, які є патогенами рослин і, ймовірно, потрапили у наліт разом з їжею. Аналіз показав наявність у пробах ДНК тварин. Автори роботи припускають, що праймери, які використовували, блокували ампліфікацію людської ДНК та могли загальмувати і реакції зі зразками інших тварин. Надалі необхідно перевірити цю гіпотезу на нальоті нині живих людей і покращувати метод.
У методу є й інші обмеження. За допомогою нього можна виявити тільки ті таксони, специфічні праймери до яких взяли для дослідження, тому деякі групи організмів можуть залишитися поза аналізу. З-за того, що збереглися відносно короткі ділянки ДНК, рідко можна визначити походження зразка з точністю для виду: у цій роботі вдалося встановити належність організмів до певних сімейств або родин.
