iScience (May 2023)
Improving the extraction of ancient Yersinia pestis genomes from the dental pulp
- Pierre Clavel,
- Lexane Louis,
- Clio Der Sarkissian,
- Catherine Thèves,
- Claudia Gillet,
- Lorelei Chauvey,
- Gaétan Tressières,
- Stéphanie Schiavinato,
- Laure Calvière-Tonasso,
- Norbert Telmon,
- Benoît Clavel,
- Richard Jonvel,
- Stéfan Tzortzis,
- Laetitia Bouniol,
- Jean-Marc Fémolant,
- Jennifer Klunk,
- Hendrik Poinar,
- Michel Signoli,
- Caroline Costedoat,
- Maria A. Spyrou,
- Andaine Seguin-Orlando,
- Ludovic Orlando
Affiliations
- Pierre Clavel
- Centre d’Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse (CAGT), CNRS UMR5288, Université Paul Sabatier, 37 allées Jules Guesde, 31000 Toulouse, France
- Lexane Louis
- Centre d’Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse (CAGT), CNRS UMR5288, Université Paul Sabatier, 37 allées Jules Guesde, 31000 Toulouse, France
- Clio Der Sarkissian
- Centre d’Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse (CAGT), CNRS UMR5288, Université Paul Sabatier, 37 allées Jules Guesde, 31000 Toulouse, France
- Catherine Thèves
- Centre d’Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse (CAGT), CNRS UMR5288, Université Paul Sabatier, 37 allées Jules Guesde, 31000 Toulouse, France
- Claudia Gillet
- Centre d’Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse (CAGT), CNRS UMR5288, Université Paul Sabatier, 37 allées Jules Guesde, 31000 Toulouse, France
- Lorelei Chauvey
- Centre d’Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse (CAGT), CNRS UMR5288, Université Paul Sabatier, 37 allées Jules Guesde, 31000 Toulouse, France
- Gaétan Tressières
- Centre d’Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse (CAGT), CNRS UMR5288, Université Paul Sabatier, 37 allées Jules Guesde, 31000 Toulouse, France
- Stéphanie Schiavinato
- Centre d’Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse (CAGT), CNRS UMR5288, Université Paul Sabatier, 37 allées Jules Guesde, 31000 Toulouse, France
- Laure Calvière-Tonasso
- Centre d’Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse (CAGT), CNRS UMR5288, Université Paul Sabatier, 37 allées Jules Guesde, 31000 Toulouse, France
- Norbert Telmon
- Centre d’Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse (CAGT), CNRS UMR5288, Université Paul Sabatier, 37 allées Jules Guesde, 31000 Toulouse, France
- Benoît Clavel
- Archéozoologie, Archéobotanique: Sociétés, Pratiques et Environnements (AASPE), CNRS-UMR7209, Muséum national d’histoire naturelle, 55 Rue Buffon, 75005 Paris, France
- Richard Jonvel
- Amiens Métropole Service Archéologie Préventive, 2 rue Colbert, 80000 Amiens, France
- Stéfan Tzortzis
- Service Régional de l’Archéologie, 21 allée Claude Forbin, 13100 Aix-en-Provence, France
- Laetitia Bouniol
- Service archéologique de la ville de Beauvais, 1 rue Desgroux, 60021 Beauvais, France
- Jean-Marc Fémolant
- Service archéologique de la ville de Beauvais, 1 rue Desgroux, 60021 Beauvais, France
- Jennifer Klunk
- Daicel Arbor Biosciences, Ann Arbor, MI 48103 USA
- Hendrik Poinar
- McMaster Ancient DNA Centre, Departments of Anthropology, Biology and Biochemistry, McMaster University, Hamilton, ON L8S 4L9, Canada; Michael G. DeGroote Institute of Infectious Disease Research, McMaster University, Hamilton, ON L8S, 4L9, Canada; Humans and the Microbiome Program, Canadian Institute for Advanced Research, Toronto, ON, Canada
- Michel Signoli
- Aix-Marseille Université, CNRS, EFS, ADES, 13005 Marseille, France
- Caroline Costedoat
- Aix-Marseille Université, CNRS, EFS, ADES, 13005 Marseille, France
- Maria A. Spyrou
- Institute for Archaeological Sciences, Eberhard Karls University of Tübingen, Tübingen, Germany
- Andaine Seguin-Orlando
- Centre d’Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse (CAGT), CNRS UMR5288, Université Paul Sabatier, 37 allées Jules Guesde, 31000 Toulouse, France
- Ludovic Orlando
- Centre d’Anthropobiologie et de Génomique de Toulouse (CAGT), CNRS UMR5288, Université Paul Sabatier, 37 allées Jules Guesde, 31000 Toulouse, France; Corresponding author
- Journal volume & issue
-
Vol. 26,
no. 5
p. 106787
Abstract
Summary: Ancient DNA preserved in the dental pulp offers the opportunity to characterize the genome of some of the deadliest pathogens in human history. However, while DNA capture technologies help, focus sequencing efforts, and therefore, reduce experimental costs, the recovery of ancient pathogen DNA remains challenging. Here, we tracked the kinetics of ancient Yersinia pestis DNA release in solution during a pre-digestion of the dental pulp. We found that most of the ancient Y. pestis DNA is released within 60 min at 37°C in our experimental conditions. We recommend a simple pre-digestion as an economical procedure to obtain extracts enriched in ancient pathogen DNA, as longer digestion times release other types of templates, including host DNA. Combining this procedure with DNA capture, we characterized the genome sequences of 12 ancient Y. pestis bacteria from France dating to the second pandemic outbreaks of the 17th and 18th centuries Common Era.
