Widespread occurrence of botulinum and tetanus neurotoxin genes in ancient DNA
Notice bibliographique
Résumé
Ancient DNA collected from archaeological specimens not only provides a window into ancient human genetic diversity but also contains a rich mixture of associated microbial DNA including potential pathogens. In recent work, we identified C. tetani and tetanus neurotoxin (TeNT) genes in ancient DNA datasets collected from human archaeological specimens. However, the reasons underlying the occurrence of these toxin genes and the extent to which other toxin genes are present in ancient DNA is unclear. Here, we performed a large-scale analysis of 6,435 ancient DNA (aDNA) sequencing datasets including human and non-human sources, searching for 49 clostridial neurotoxin types and subtypes, as well as 3 additional unrelated toxins. Our search identified a total of 105 ancient DNA datasets (1.6%) containing significant matches to one or more neurotoxin genes. Consistent with our earlier work, TeNT genes were most common, found in 50 ancient DNA datasets. In addition, we identified sequences encoding diverse botulinum neurotoxins including BoNT/C (40 samples), BoNT/D (6 samples), BoNT/B (4 samples), BoNT/E (1 sample), and the Enterococcus -associated BoNT/En (10 samples). TeNT genes were detected in a broad range of ancient samples including human and animal (horse, wild bear, chimpanzee, gorilla, dog) remains, whereas the largest diversity of toxins was detected in aDNA from Egyptian mummies. Phylogenetic and sequence analysis of the identified matches revealed close identity to modern forms of these toxins. Damage analysis revealed several toxin genes with hallmarks of ancient DNA associated damage, indicative of an ancient origin. Our work reveals that clostridial neurotoxin genes occur frequently in aDNA samples, including human and animal-associated toxin variants. We conclude that the frequent association of these genes with aDNA likely reflects a strong ecological association of pathogenic clostridia with decaying human and animal remains and possible post-mortem colonization of these samples. • We examined 6,435 ancient DNA sequencing datasets for neurotoxin genes, including tetanus and botulinum neurotoxins. • Neurotoxin genes were detected in 105 datasets (1.6%) associated with 91 distinct ancient DNA samples from both human and animal remains • Identified toxin genes included TeNT, BoNT/B, C, D, E, and En, with TeNT and BoNT/C being most frequently detected. • Ancient DNA associated neurotoxin genes closely resemble modern sequences • Several identified neurotoxin genes show evidence of ancient DNA associated DNA damage, suggesting an ancient origin
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».