ANCIENT PATHOGENS

Analisi molecolare del microbioma e di malattie infettive in reperti antichi umani - dalla diagnosi basata sulla “Capture-Sequencing” alla caratterizzazione metagenomica.

  • Project duration: December 2012 - December 2022
  • Project status:
    Approval by the head for the Scientific Committee
  • Funding:
    Internal funding EURAC (Project)
  • Total project budget: 300.000,00 €

La caratterizzazione molecolare dei patogeni nei reperti antichi umani, costituisce un interessante ed innovativo campo di ricerca, contribuendo allo studio della storia e della evoluzione  delle malattie infettive. L´analisi istologica e la caratterizzazione mediante  PCR sono gli approcci diagnostici comunemente utilizzati. Le  moderne tecniche "high-throughput sequencing” permettono di analizzare il DNA antico con metodiche innovative; ad esempio e`stato sequenziato il primo genoma completo dell`agente infettivo, Yersinia pestis, responsabile della “morte nera”. Tuttavia, in paleomicrobiologia si presentano non poche difficolta´metodologiche, come problemi di amplificazione, PCR, dovuti a DNA altamente degradati o lo sviluppo di sistemi  bioinformatici per la valutazione di complessi dati metagenomici per patogeni antichi. Lo scopo di questo progetto sara´quello di migliorare l´individuazione mediante analisi del DNA  dei patogeni in reperti antichi umani. Sara´possibile ottimizzare  l´approccio diagnostico basato sull`amplificazione del DNA (PCR) grazie alla possibilita`offerta dall´EURAC, Istituto per le mummie e l` ìceman, di aver accesso ad una grande varieta´ di tessuti con possibili casi di infezione da tubercolosi, Brucellosi e malaria. Inoltre, in collaborazone con Vienna, sono in corso analisi dei dati ottenuti  dall`Iceman con appoccio  metagenomico , per definire una base informatica per la caratterizzazione de novo di patogeni , individuabili dai dataset metagenomici dei reperti antichi umani.

Publications
Verification of tuberculosis infection among Vác mummies (18th century CE, Hungary) based on lipid biomarker profiling with a new HPLC-HESI-MS approach
Váradi OA, Rakk D, Spekker O, Terhes G, Urbán E, Berthon W, Pap I, Szikossy I, Maixner F, Zink A, Vágvólgyi C, Donoghue H, Minnikin D, Szekeres A, Pálfi G (2021)
Articolo su rivista
Tuberculosis

Ulteriori informazioni: https://doi.org/10.1016/j.tube.2020.102037

https://doi.org/10.1016/j.tube.2020.102037

http://hdl.handle.net/10863/16368

Ancient DNA analysis of rare genetic bone disorders
Maixner F, Gresky J, Zink A (2021)
Articolo su rivista
International Journal of Paleopathology

Ulteriori informazioni: https://doi.org/10.1016/j.ijpp.2021.04.009

https://doi.org/10.1016/j.ijpp.2021.04.009

http://hdl.handle.net/10863/17193

Reconstruction of ancient microbial genomes from the human gut
Wibowo MC, Yang Z, Borry M, Hübner A, Huang KD, Tierney BT, Zimmerman S, Barajas-Olmos F, Contreras-Cubas C, García-Ortiz H, Martínez-Hernández A, Luber JM, Kirstahler P, Blohm T, Smiley FE, Arnold R, Ballal SA, Pamp SJ, Russ J, Maixner F, Rota-Stabelli O, Segata N, Reinhard K, Orozco L, Warinner C, Snow M, LeBlanc S, Kostic AD (2021)
Articolo su rivista
Nature

Ulteriori informazioni: https://www.nature.com/articles/s41586-021-03532-0

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03532-0

http://hdl.handle.net/10863/17191

Molecular and microscopic analysis of human paleofeces from the salt mines in Hallstatt, Austria, provide precious insights into dietary habits and gut microbiome composition of Iron Age miners.
Maixner F., Sarhan M.S., Huang K.D., Tett A., Schoenafinger A., Zingale S., Blanco-Míguez A., Manghi P., Cemper-Kiesslich J., Rosendahl W., Kusebauch U., Morrone S.R., Hoopmann M.R., Rota-Stabelli O., Rattei T., Moritz R.L., Oeggl K., Segata N., Zink A., Reschreiter H., Kowarik K. (2021)
Presentazione

Conferenza: ISBA9| 9TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON BIOMOLECULAR ARCHAEOLOGY | Toulouse : 1.6.2021 - 4.6.2021

Lipid biomarker based verification of TB infection in mother’s and daughter’s mummified human remains (Vác Mummy Collection, 18th century, CE, Hungary)
Váradia OA, Szikossy I, Spekkera O, Rakk D, Terhes G, Urbán E, Berthon W, Pap I, Maixner F, Zink A, Vágvölgyi C, Donoghue HD, Minnikin DE, Pálfi´G, Szekeres A (2020)
Articolo su rivista
Acta Biologica Szegediensis

Ulteriori informazioni: http://abs.bibl.u-szeged.hu/index.php/abs

https://doi.org/10.14232/abs.2020.2.99-109

Analysis of 1,321 Eubacterium rectale genomes from metagenomes uncovers complex phylogeographic population structures and subspecies functional adaptations
Karcher N, Pasolli E, Asnicar F, Huang K, Tett A, Manara S, Armanini F, Bain D, Duncan SH, Louis P, Zolfo M, Manghi P, Raffaetà R, Rota-Stabelli O, Collado MC, Zeller G, Falush D, Maixner F, Walker AW, Huttenhower C, Segata N (2020)
Articolo su rivista
Genome Biology

https://doi.org/10.1186/s13059-020-02042-y

http://hdl.handle.net/10863/14778

Helicobacter pylori in ancient human remains
Maixner F, Thorell K, Granehäll L, Linz B, Moodley Y, Rattei T, Engstrand L, Zink A (2019)
Articolo su rivista
World Journal of Gastroenterology

Ulteriori informazioni: https://www.wjgnet.com/1007-9327/full/v25/i42/6289.htm

https://doi.org/10.3748/wjg.v25.i42.6289

http://hdl.handle.net/10863/12256

Molecular Reconstruction of the Diet in Human Stool Samples
Maixner F (2019)
Articolo su rivista
mSystems

https://doi.org/10.1128/mSystems.00634-19

http://hdl.handle.net/10863/12257

The Prevotella copri complex comprises four distinct clades that are underrepresented in Westernized populations
Tett A, Huang KD, Asnicar F, Fehlner-Peach H, Pasolli E, Karcher N, Armanini F, Manghi P, Bonham K, Zolfo M, De Filippis F, Magnabosco C, Bonneau R, Lusingu R, Amuasi J, Reinhard K, Rattei T, Boulund F, Engstrand L, Zink A, Collado MC, Littman DR, Eibach D, Ercolini D, Rota-Stabelli O, Huttenhower C, Maixner F, Segata N (2019)
Articolo su rivista
Cell Host and Microbe

https://doi.org/10.1016/j.chom.2019.08.018

http://hdl.handle.net/10863/11462

The comparative study of two extraction methods for ancient DNA: silica suspension method and ultracentrifugal concentrator method
Lee EJ, Maixner F, Zink A (2018)
Articolo su rivista
Analytical Science & Technology

https://doi.org/10.5806/AST.2018.31.2.65

http://hdl.handle.net/10863/6824

The Iceman's Last Meal Consisted of Fat, Wild Meat, and Cereals
Maixner F, Turaev D, Cazenave-Gassiot A, Janko M, Krause-Kyora B, Hoopmann MR, Kusebauch U, Sartain M, Guerriero G, O'Sullivan N, Teasdale M, Cipollini G, Paladin A, Mattiangeli V, Samadelli M, Putzer A, Tecchiati U, Meissen J, Palazoglu M, Rausch P, Lösch S, Kim BJ, Baines JF, Gostner P, An HJ, Malfertheiner P, Egarter-Vigl E, Stark RW, Keller A, Bishop D, Wenk M, Engstrand L, Moritz RL, Bradley DG, Fiehn O, Nebel A, Oeggl K, Doble P, Franke A, Rattei T, Grimm R, Zink A (2018)
Articolo su rivista
Current Biology

https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.05.067

http://hdl.handle.net/10863/6829

miRNAs in ancient tissue specimens of the Tyrolean Iceman
Keller A, Kreis S, Leidinger P, Maixner F, Ludwig N, Backes C, Galata V, Guerriero G, Fehlmann T, Franke A, Meder B, Zink A, Meese E (2017)
Articolo su rivista
Molecular Biology and Evolution

https://doi.org/10.1093/molbev/msw291

http://hdl.handle.net/10863/7334

Tuberculosis in early medieval Switzerland: osteological and molecular evidence from Courroux
Cooper C, Fellner R, Heubi O, Maixner F, Zink A, Lösch S (2016)
Articolo su rivista
Swiss Medical Weekly

https://doi.org/10.4414/smw.2016.14269

http://hdl.handle.net/10863/6670

The 5300-year-old Helicobacter pylori genome of the Iceman
Maixner F, Krause-Kyora B, Turaev D, Herbig A, Hoopmann MR, Hallows JL, Kusebauch U, Vigl EE, Malfertheiner P, Megraud F, O'Sullivan N, Cipollini G, Coia V, Samadelli M, Engstrand L, Linz B, Moritz RL, Grimm R, Krause J, Nebel A, Moodley Y, Rattei T, Zink A (2016)
Articolo su rivista
Science (New York, N.Y.)

https://doi.org/10.1126/science.aad2545

http://hdl.handle.net/10863/6124

Partner
University College Dublin, School of Archeology
University of Tübingen
Reiss-Engelhorn-Museen Mannheim
Max Planck Institute for the Science of Human History
Department of Biological Anthropology, University of Szeged, Dugonics Ter, Szeged, Hungary
University of Bern, Department of Physical Anthropology, Institute of Forensic Medicine
Medizinische Universität Wien, Forensische Medizin, Fachbereich Forensische Anthropologie
Centre for Translational Microbiome Research (CTMR), Karolinska Institute, Stockholm, Sweden
University of Vienna, CUBE - Division of Computational Systems Biology, Department of Microbiology and Ecosystem Science
Universita degli Studi di Firenze, Facultà di Medicina e Chirurgia
Universitá di Trento, Centre for Integrative Biology
Team del progetto
1 - 2

Projects

1 - 7
Project

MummyLabs

Potenziamento e centralizzazione delle infrastrutture di laboratorio dell´Istituto per lo Studio ...

Duration: December 2017 - September 2021Funding:
FESR (EU funding / Project)

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Istituto
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Eurac Research è un centro di ricerca privato con sede a Bolzano, Alto Adige. I nostri ricercatori provengono da una vasta gamma di discipline scientifiche e da tutte le parti del globo. Insieme si dedicano a quella che è la loro professione e vocazione – plasmare il futuro.

Cosa facciamo

La nostra ricerca affronta le maggiori sfide che ci attendono in futuro: le persone hanno bisogno di salute, energia, sistemi politici e sociali ben funzionanti e un ambiente intatto. Queste sono domande complesse e stiamo cercando le risposte nell'interazione tra molte discipline diverse. In tal modo, il nostro lavoro di ricerca abbraccia tre temi principali: le regioni adatte a vivere, la diversità come elemento di miglioramento della vita, una società sana.

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