Fingertopbakterier: ett lovande kriminaltekniskt verktyg

Det är inte bara våra genom som gör oss unika. Den genomiska profilen av bakterier som gnuggar av våra fingertoppar och på föremål vi rör vid – ett datortangentbord, till exempel – ger också ett fingeravtryck som kan användas för rättsmedicinska ändamål, enligt forskare vid University of Colorado i Boulder.

Noah Fierer , Rob Knight , och kollegor återvann bakterier från tangentbord på tre individer och sekvenserade ett stort antal bakteriegenom på en gång.

Forskarna extraherade bakteriellt DNA från många prover tagna från de tre tangentborden och sekvenserade mer än 1 400 kopior av bakteriell ribosomal gen från varje prov för att identifiera de individuella bakteriearterna varje prov innehöll, och fann att de kunde matcha de tre individerna med tangentborden de använde. De tog sedan svabbar från datormusar från nio olika personer. När de jämförde bakterierna som hittats i proverna med en databas över mikrobiella samhällen som hittats på 270 händer av människor som aldrig hade rört någon av datormusen, fann forskarna att bakterierna på varje persons mus var mer lika den på deras hand än till prover i databasen. Hittills, noterar Fierer, är tekniken extremt preliminär, men den kan en dag bli lika exakt som tekniker som DNA eller fingeravtrycksanalys, säger han.

Tanken på att använda en mikrobiell signatur för att identifiera individer är inte ny, säger man David relman , professor i medicin och i mikrobiologi och immunologi vid Stanford University. I decennier har forskare undrat om det kan vara möjligt att identifiera individer baserat på till exempel de unika stammar av Escherichia coli förvaras i deras tarm. Tills nyligen kunde dock alla idéer som flöt runt inte riktigt utforskas på ett riktigt detaljerat och metodiskt sätt, säger Relman.

Under de senaste åren har snabbare och billigare sekvenseringsteknik banat väg för omfattande studier av de olika mikrobiella samhällena som finns i människokroppen, och forskare har tagit fram DNA-streckkoder – korta strängar av karakteristiskt DNA – som gör att de enkelt kan identifiera arter av bakterier.

Du kunde inte göra det här bokstavligen för tre år sedan, säger Lance Price , chef för centret för metagenomik och mänsklig hälsa vid Translational Genomics Research Institute i Arizona.

En handfull nyare studier inom Human Microbiome Project , inklusive en från samma forskare, har visat att sammansättningen av mikrober i huden på olika individer, och även de som finns på olika delar av samma persons kropp, varierar konsekvent. Den aktuella studien visar att även resterna av mikrobiota som lämnas kvar behåller egenskaperna hos individualitet, säger Relman. Som en kriminalteknisk teknik, noterar han, är detta alldeles för tidigt för tillämpning, men en dag kan detta bli robust.

Tillvägagångssättet, när det utvecklas mer fullständigt, skulle potentiellt kunna ge information där befintliga kriminaltekniska tekniker saknar, säger Martin Blaser , professor i medicin och mikrobiologi vid New York University. När du bara sveper huden får du minst 100 gånger mer mikrobiellt DNA än mänskligt DNA, säger han, så mindre material skulle kunna ge utredarna en starkare signal.

Blaser noterar också att fingeravtryck inte kan avläsas exakt om de är fläckiga, medan ett fläckigt avtryck fortfarande kan innehålla tillräckligt med mikrober för att analysera. Mikrobiomet är oss – det är bara en annan form av fingeravtryck, precis som genomiskt DNA är oss, säger Blaser, som skrev en åtföljande kommentar till studien, båda publicerade i The Proceedings of the National Academy of Sciences .

Än så länge återstår dock många frågor om hur exakt tekniken kan bli. Vi gjorde de här studierna som ett proof of concept, säger Fierer. Nu måste vi göra det hårda arbetet.

För det första är det oklart om en individs mikrobiella signatur skulle kunna hämtas om en annan person har rört vid föremålet som provtas. En annan öppen fråga är hur stabil en individs mikrobiom verkligen är. Antibiotika förändrar till exempel en individs bakterieprofil, även om ingen vet hur länge. Ett nyckelsteg för att utveckla den nödvändiga nivån av förtroende, säger Fierer, kommer att vara att utöka databasen med mikrobiella samhällen som finns på individers händer. Att kunna jämföra en profil med ett stort antal andra profiler kommer att ge en baslinje för att extrahera de verkligt individuella elementen.

Men, säger Relman, själva anledningen som gör det mer komplext ger det alla slags värden som DNA aldrig kommer att ha. Till exempel, säger han, kan en persons mikrobiota inte bara avslöja hans eller hennes identitet – den kan också ge ledtrådar om vad den personen tenderar att äta, till exempel, eller var han eller hon arbetar eller bor, så forskare kan avgöra hur typer av mikrober som bärs på kroppen är beroende av sådana faktorer.

Jag tror att det här är början på processen, säger Relman. Men vi kommer att behöva många fler källor till variationen innan vi fortfarande kan se individen lysa igenom.

Dölj