古代エジプトの天蓋ジャーのメタゲノム分析

無効：古代エジプトの遺跡は、数十年にわたって人類学的研究にとって興味深いものでした。多くの調査にもかかわらず、エジプトのミイラの体の準備肝臓、肺、胃、および腸の中に除去された内臓の儀式容器は、古病理学や医学的調査に使用されることはめったにありません。一般に天蓋瓶と呼ばれるこれらのアーティファクトは、文化的材料と生物学的材料の完璧な組み合わせであり、エジプト学的および医療分野の両方に未開発の資源を提示します。それにもかかわらず、この考古学的材料に関連する技術的課題は、ヒトと病原性のDNAの特性評価のために現在の古代DNA技術の適用を妨げています。いくつかのヨーロッパ博物館コレクションからサンプリングされた複数の天蓋ジャーからのショットガンシーケンスメタゲノムプロファイルと古代DNA分解パターンを提示し、同様の材料の将来の分析のための現在の制限と可能なソリューションを列挙します。これは、古代エジプトの天蓋瓶に見られる古代の人間のDNAの最初の記録された証拠であり、これらの葬儀のアーティファクトにおける細菌分類群の最初の関連するメタゲノムの説明です。 目的：この研究では、私たちの目的は、内因性の古代のヒトDNAを回収し、古代の微生物群集を再構築し、個人の疾患状態に光を当てる可能性のある病原体を特定するために、キャノピージャーとして知られる古代エジプト葬儀容器のメタゲノムプロファイルを特徴付けることでした。過去。 方法：140の天蓋ジャーに古代DNA技術を適用して、DNAを抽出し、ヒトDNAと細菌DNAの両方の分析のために全ゲノムシーケンスライブラリを生成しました。サンプルは、ベルリン（DE）、バーグドルフ（DE）、ライデン（NE）、マンチェスター（英国）、ミュンヘン（DE）、セントガレン（CH）、トリノ（IT）、ザグレブ（HR）の博物館コレクションから入手しました。。 結果：ここでは、人間の内臓を保持しているエジプトのアーティファクトからの最初の孤立したDNAについて説明します。そのような材料について以前の研究はこれまでに行われていなかったため、古代エジプトの天蓋瓶からのヒトDNAの最初の特性と、この非常に劣化した挑戦的な有機物質の複雑な細菌組成のプロファイリングにつながりました。しかし、回収されたDNAは、感染症に関連する細菌の分類群やヒト微生物叢の排他的な細菌メンバーを自信を持って特徴付けるほど十分な品質ではありませんでした。 議論：要約すると、古代エジプトの葬儀のアーティファクトの内臓の内容の最初のゲノム調査を提示し、オブジェクトの不完全な歴史や障害のない特性化された化合物の存在など、天蓋瓶を分析するための現在の分子法の限界を実証しますDNAの回復。私たちの作品は、このような複雑な考古学的資料を操作する際の主な課題と警告を強調し、出発材料の量を増やしたり、JARコンテンツのあまり露出度の低い部分からのサンプリングなど、同様に複雑な将来の研究のためのサンプリングの推奨事項を提供します。これは、古代エジプトの天蓋ジャーに見られる古代の人間のDNAの最初の記録された証拠であり、私たちの結果は、無視された考古学的アーティファクトの研究に新しい道を開きます。

UNLABELLED: Ancient Egyptian remains have been of interest for anthropological research for decades. Despite many investigations, the ritual vessels for the internal organs removed during body preparation-liver, lungs, stomach, and intestines, of Egyptian mummies are rarely used for palaeopathological or medical investigations. These artifacts, commonly referred to as canopic jars, are the perfect combination of cultural and biological material and present an untapped resource for both Egyptological and medical fields. Nevertheless, technical challenges associated with this archeological material have prevented the application of current ancient DNA techniques for both the characterization of human and pathogenic DNA. We present shotgun-sequenced metagenomic profiles and ancient DNA degradation patterns from multiple canopic jars sampled from several European museum collections and enumerate current limitations and possible solutions for the future analysis of similar material. This is the first-ever recorded evidence of ancient human DNA found in Ancient Egyptian canopic jars and the first associated metagenomic description of bacterial taxa in these funerary artifacts. OBJECTIVES: In this study, our objectives were to characterize the metagenomic profile of the Ancient Egyptian funerary vessels known as canopic jars to retrieve endogenous ancient human DNA, reconstruct ancient microbial communities, and identify possible pathogens that could shed light on disease states of individuals from the past. METHODS: We applied ancient DNA techniques on 140 canopic jars to extract DNA and generate whole-genome sequencing libraries for the analysis of both human and bacterial DNA. The samples were obtained from museum collections in Berlin (DE), Burgdorf (DE), Leiden (NE), Manchester (UK), Munich (DE), St. Gallen (CH), Turin (IT), and Zagreb (HR). RESULTS: Here we describe the first isolated DNA from the Egyptian artifacts that hold human viscera. No previous work was ever conducted on such material, which led to the first characterization of human DNA from Ancient Egyptian canopic jars and the profiling of the complex bacterial composition of this highly degraded, challenging, organic material. However, the DNA recovered was not of enough quality to confidently characterize bacterial taxa associated with infectious diseases, nor exclusive bacterial members of the human microbiome. DISCUSSION: In summary, we present the first genomic survey of the visceral content of Ancient Egyptian funerary artifacts and demonstrate the limitations of current molecular methods to analyze canopic jars, such as the incomplete history of the objects or the presence of uncharacterized compounds that can hamper the recovery of DNA. Our work highlights the main challenges and caveats when working with such complicated archeological material - and offers sampling recommendations for similarly complex future studies, such as incrementing the amount of starting material and sampling from the less exposed parts of the jar content. This is the first-ever recorded evidence of ancient human DNA found in Ancient Egyptian canopic jars, and our results open new avenues in the study of neglected archeological artifacts.