Projekta nosaukums: „ Apbedījuma vides mikrobioma nozīme biomolekulārajā arheoloģijā un senās tuberkulozes izpētes procesos”
Projekts tiek veikts Eiropas Reģionālā attīstības fonda (ERAF) 1.1.1.1. pasākuma “Praktiskas ievirzes pētījumi” 1. kārtas ietvaros.
Projekta identifikācijas Nr.: 1.1.1.1/16/A/101
Projekta izpildes termiņš: 2017. gada 1. marts – 2020. gada 29. februāris
Projekta kopējais finansējums: 648 648,24 EUR
Projekta zinātniskais vadītājs: Dr. biol. R. Ranka
Sadarbības partneris: Latvijas Universitātes Latvijas Vēstures Institūts
Projekta mērķis: raksturot augsnes mikrobioma efektu senas DNS izpētes procesos un izpētīt tuberkulozes izraisītāja genoma klātbūtni 15.-18. gadsimta arheoloģiskā materiāla paraugos. Šis mērķis paredz fundamentālu starpdisciplināru pētījumu veikšanu sadarbības projekta ietvaros. Projekta ir plānotas aktivitātes paleopatoloģijas un seno infekciju slimību izpētes jomas, kas paredz moderno tehnoloģiju pielietošanu arheoloģisko paraugu un apbedījuma vides mikrobioma analīze un seno patogenu detektēšanā.
Projekta izpilde radīs jaunas zināšanas par vides mikroorganismu klātbūtni Viduslaiku kaulu un zobakmens arheoloģiskos paraugos, kas palīdzēs izprast to ietekmi uz seno patogenu pētījumiem. Turklāt projektā paredzētie mēģinājumi veikt tuberkulozes izraisītāju M. tuberculosis DNS klātbūtnes noteikšanu un raksturošanu 15.-18. gadsimta arheoloģiskā materiāla paraugos palīdzēs apstiprināt un uzlabot tuberkulozes paleopatoloģisku diagnozi un sniegs jaunas zināšanas par tuberkulozes izplatības procesiem Latvija.
Projekta ir iesaistīti pieredzējušie zinātnieki un doktoranti no Latvijas Biomedicīnas Pētījumu Centra un Latvijas Universitātes Latvijas Vēstures Institūta, kas pārstāv Molekulārās bioloģijas un biomedicīnas, kā arī Arheoloģijas sektorus. Projekta izpilde sekmēs molekulāras bioarheoloģijas un biomedicīnas attīstību Latvijā.
Informācija publicēta: 01.03.2017.
Projekta progress:
2017. gada 1. marts – 2017. gada 31. maijs.
Šajā laika posmā ir uzsākta esošā 15- 18 gadsimta antropoloģiskā materiāla paleopatoloģiska izpēte un veikti sagatavošanas darbi šo paraugu biomolekulārās analīzes veikšanai. Uzsākta arī vides paraugu mikroorganismu profila noteikšana ar 16S mikrobioma analīzi izmantojot NextGeneration Sequencing IonTorrent tehnoloģijas, kā arī bioinformātiskās analīzes metožu kopu (Bioinformatic analysis pipelines) izstrādāšana un pielāgošana datu analīzei. Veikta uz šo brīdi aktuālākās zinātniskās literatūras analīze.
Informācija publicēta: 31.05.2017.
Projekta progress:
2017. gada 1. jūnijs – 2017. gada 31. augusts.
Ir veikta pirmo 15- 18 gadsimta antropoloģiskā materiāla kaulu paraugu apstrāde pēc atbilstošās metodikas senās DNS iegūšanai. Ir veikta iegūtās DNS daudzuma raksturošana, uzsākta šo paraugu biomolekulārā analīze. Ir turpināta apbedījuma vides paraugu apstrāde ar sekojošu mikroorganismu profila noteikšanu. Ir turpināta bioinformātiskās analīzes metožu kopu (Bioinformatic analysis pipeline) izstrādāšana un pielāgošana projekta specifiskām vajadzībām. Ir uzsākta iegūto datu bioinformātiskā analīze un apstrāde.
Informācija publicēta: 31.08.2017.
Projekta progress:
2017. gada 1. septembris – 2017. gada 30. novembris.
Projekta pārskata periodā ir veiksmīgi turpināta esošā 15- 18 gadsimta antropoloģiskā materiāla paleopatoloģiska izpēte. Ir veikta vairāku kaulu un zobu paraugu apstrāde senās DNS iegūšanai, kā arī iegūto DNS paraugu biomolekulārā analīze izmantojot Ion 16S™ Metagenomics pieeju. Bioinformātiskā analīze un datu apkopojums parādīja, ka dažādiem 16S rRNA hipervariablem rajoniem piemīt atšķirīga izšķirtspēja, kas ir atkarīga no mikroorganismu veida un pētāmo paraugu dabas. Iegūtie rezultāti ir prezentēti starptautiskajā konferencē stenda referāta veidā.
Informācija publicēta: 30.11.2017.
Projekta progress:
2017. gada 1. decembris – 2018. gada 28. februāris.
Projekta pārskata periodā ir turpināta esošā 15- 18 gadsimta antropoloģiskā materiāla paleopatoloģiska izpēte un ir veikta vairāku arheoloģisko paraugu biomolekulārā analīze, izmantojot iegūtus seno DNS. Iegūtie dati liecina, ka senās DNS degradācijas pakāpe ir tieši saistīta ar izmantoto paraugu arheoloģisko vecumu. Ir veikta 16S rRNA datu analīzē ar dažādām bioinformātikas metodēm, lai iegūtu pilnīgāku apbedījumu augsnes paraugu mikroorganisma profila raksturošanu. Ir veikts darbs pie arheoloģisko paraugu/augsnes paraugu mikroorganisma profila savstarpējās līdzības/atšķirības raksturošanai. Salīdzinot iegūtos datus ar literatūras datiem var secināt, ka dažādu sekvenēšanas platformu (t.i. gan IonTorrent, gan Illumina) izmantošana varētu sniegt daudz plašākas iespējas senās DNS un vides mikroorganismu analīzē.
Informācija publicēta: 28.02.2018.
Projekta progress:
2018. gada 1. marts – 2018. gada 31. maijs.
Projekta pārskata periodā veicot 15 – 18 gadsimta antropoloģiskā materiāla paleopatoloģisko izpēti ir identificēts viens jauns indivīds, kura morfoloģiskās pazīmes liecina, ka viņš/viņa dzīves laikā ir slimojis ar tuberkulozi. Šie rezultāti ir prezentēti starptautiskā konferencē. Ir uzsākta arī šī indivīda senās DNS paraugu biomolekulāra analīze. Pārskata periodā ir uzsākta arī M. tuberculosis DNS klātbūtnes raksturošana arheoloģiskos paraugos. Vairākos kaulu un zemes paraugos ir konstatēta Mycobacteruim ģints klātbūtne. Jāveic tālāki pētījumi, kas ļautu mums ar lielāku pārliecību noteikt, vai arheoloģiskos paraugos konstatētās Mycobacterium molekulas pieder cilvēka patogēnai M. tuberculosis sugai, vai arī vides Mycobacteria sugām.
Konferenču tēzes: Elina Petersone – Gordina, Guntis Gerhards, Charlotte Roberts (2018) A child with probable skeletal tuberculosis from a cemetery in Turaida, Latvia (15th – 16th centuries AD) //American Journal of Physical Anthropology Vol. 165: 87th Annual Meeting of the American Association of Physical Anthropologists, Suppl. S66, p.205-206. URL:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ajpa.23489 ISSN 0002-9483.
Informācija publicēta: 31.05.2018.
Projekta progress:
2018. gada 1. jūnijs – 2018. gada 31. augusts
Pārskata periodā ir turpināta esošā 15- 18 gadsimta antropoloģiskā materiāla paleopatoloģiska izpēte un ir veiksmīgi turpināta biomolekulārā analīze paraugam (kauls, zobs), kas pēc morfoloģiskām pazīmēm atbilst tuberkulozes slimniekam.
Ir uzsākta iegūto 16S rRNA sekvenēšanas datu analīze paraugiem, kur ir pieejams kauls – zeme paraugu pāris. Mūsu rezultāti uzrādīja mikrobioma 16S rRNA datu grupēšanos atkarībā no parauga dabas: kauls/zobs/zeme. Tas liecina, ka arheoloģiskie paraugi tomēr satur arī savu unikālo mikrobioma “printu”, kas nav absolūts apkārtējās augsnes mikrobioms. Tāpat citos kaulu paraugos ir konstatēta iespējami patogēnu mikroorganismu klātbūtne un ir sākti darbi līdzīgu mikroorganismu DNS fragmentu meklēšanai atbilstošos zemes paraugos.
Informācija publicēta: 31.08.2018.
Projekta progress:
2018. gada 1. septembris – 2018. gada 30. novembris
Pārskata periodā ir veikta senās DNS izdalīšana no vairākiem jauniem paraugiem, kā arī no blīvākās konsistences kaulu materiāla paraugiem tiem indivīdiem, kuriem iepriekš veiktā DNS izdalīšana deva ļoti vājus rezultātus. Ir veikta iegūto 16S rRNA sekvenēšanas datu analīze paraugiem, kur ir pieejams kauls – zeme paraugu pāris. Ņemot vērā iegūtos rezultātus, ir uzsākta publikācijas sagatavošana, kuras ietvaros tiek salīdzināti mikrobioma dati no kaulu materiāla un apbedījuma vides. No mūsu rīcībā nonākušiem vairākiem arheoloģiskiem paraugiem, kuru pazīmes liecina par iespējamo patoloģisko procesu, viens paraugs uzrāda izteikto Mycobacterium klātbūtni zoba aplikumā. Indivīda skeleta izmaiņas norāda, ka iespējamais slimība varētu būt gan lepra (Mycobacterium leprae), gan tuberkulozes velīnā forma (Mycobacterium tuberculosis).
Informācija publicēta: 30.11.2018.
Projekta progress:
2018. gada 1. decembris – 2019. gada 28. februāris
Pārskata periodā ir veikta iepriekš iegūto 16S rRNA mikrobiomu datu analīze, apkopošana un publikāciju sagatavošana. Atseviškiem paraugiem ir veikta cilvēķa DNS bagātināšanas procedūra. Šāda pieeja nodrošinātu tādas informācijas ieguvi, kas paplašināt mūsu zināšanas par pašiem indivīdiem, kuru kaulu materiālā ir noteikta patogēnu klātbūtne. Tādā veidā ir izdevies pārliecinoši noteikt indivīdu dzimumu, turpinās darbs pie mitohondriālās DNS analīzes. Papildus analīzes ir veiktas zoba un kaula materiālam ar mērķi noskaidrot Mycobacterium sugu.
Informācija publicēta: 28.02.2019.
Projekta progress:
2019. gada 1. marts – 2019. gada 31. maijs
Veicot dažādu arheoloģisko paraugu paleopatoloģisko izpēti tika identificēts bērna skelets ar izteiktām kaulu anomālijām. Ir veikta šī gadījuma padziļināta izpēte, un iegūtie rezultāti ir apkopoti manuskriptā. Manuskripts ir iesniegts starptautiski citējamā izdevumā. Vēl pārskata periodā ir pabeigta 16S rRNA sekvenēšanas datu analīze tiem arheoloģiskiem paraugiem, kur ir pieejams kauls – zeme paraugu pāris. Šiem paraugiem ir veikta mikrobiomu datu salīdzināšana no kaulu materiāla un apbedījuma vides. Ir sagatavots zinātnisks raksts kas ir iesniegts starptautiski citējamā izdevumā.
Informācija publicēta 31.05.2019.
Projekta progress:
2019. gada 1. jūnijs – 2019. gada 31. augusts
Atskaites periodā ir veikta datu apkopošana par vairāku molekulāro metožu piemērotību indivīdu dzimuma noteikšanai izmantojot seno DNS. Iegūtie rezultāti prezentēti starptautiskajā konferencē. Ir veikta vairāku zobu senās DNS paraugu iegūšana un NGS sekvenēšana pēc shotgun metodikas.
Tāpat ir veikta vairāku zobakmens paraugu sagatavošana, DNS iegūšana un NGS sekvenēšana. Sākotnējie rezultāti tika prezentēti starptautiskā konferencē stenda referāta veidā. Ir publicēts raksts starptautiski citējamā izdevumā (Journal of Archaeological Science).
Informācija publicēta 30.08.2019.
Projekta progress:
2019. gada 1. septembris – 2019. gada 30. novembris
Atskaites periodā ir turpināta indivīdu mirstīgo atlieku paleopataloģiskā izpēte īpašu uzmanību pievēršot zobakmens klātbūtnei šajos arheoloģiskajos paraugos. Ir veikta uz doto brīdi iegūto datu, kas ir saistīti ar mikrobioma izpēti zobu un zobakmens arheoloģiskos paraugos analīze un apkopošana. Veicot vairāku arheoloģisko paraugu analīzi vienam indivīdam ir konstatēta iespējamā Mycobacterium leprae infekcija. Iegūtie sākotnējie molekulārie dati daļēji apstiprināja iespējamo lepras diagnozi. Iegūtie dati ir prezentēti starptautiskajā konferencē.
Informācija publicēta 29.11.2019.
Projekta progress:
2019. gada 1. decembris – 2020. gada 29. februāris
Atskaites periodā galvenās darbības tika vērstas uz projekta laikā iegūto datu analīzi, rezultātu apkopošanu un zinātnisko publikāciju sagatavošanu. Kopumā ir iegūtas datu kopas gan no arheoloģisko kaulu, zobu un zobakmens paraugiem, gan no apbedījuma vides paraugiem. Izmantojot vairākas bioinformātikas metodes un darbplūsmas, ir veikta sekvenēšanas datu padziļināta analīze gan cilvēka, gan patogēnu izpētei. Ir sagatavoti trīs manuskripti iesniegšanai starptautiski citējamos žurnālos.
Informācija publicēta 28.02.2020.