Wysokoprzepustowe barkodowanie owadów, a badanie mikrobiomu: wpływ niedestrukcyjnej izolacji DNA na obraz mikrobiomu

Symbiotyczne relacje między owadami a ich mikrobiomem mają kluczowe znaczenie dla ich przetrwania i adaptacji do zmian środowiskowych. Dlatego tak ważne jest opracowanie metod umożliwiających globalne, systematyczne, szybkie i precyzyjne badanie struktury symbiontów. W niniejszym badaniu zbadano wpływ niedestrukcyjnej metody izolacji DNA, HotSHOT, na obraz mikrobiomu owadów przy użyciu sekwencjonowania amplikonowego genów 16S rRNA.Do badania wybrano 23 gatunki owadów i podzielono je na dwie grupy. Z pierwszej grupy wyekstrahowano DNA przy użyciu metody HotSHOT. Następnie obie grupy poddano homogenizacji, po czym uzyskano dane mikrobiomowe za pomocą sekwencjonowania amplikonowego. Analizę statystyczną przeprowadzono na 295 osobnikach. Jednokierunkowa ANOVA z losowym efektem gatunku ujawniła negatywny wpływ HotSHOT na całkowitą absolutną liczbę bakterii (F = 166,63, p < 0,0001).Jednak analizy różnorodności alfa i beta oraz ANCOM wykazały różnice w składzie tylko u kilku gatunków. Zmiany dotyczyły przede wszystkim bakterii obecnych w próbkach w znikomych ilościach. Nie zaobserwowano wzorca kontaminacji. Wyniki te sugerują, że metoda ekstrakcji DNA HotSHOT nie zniekształca w znacznym stopniu obrazu mikrobiomu. Niemniej jednak projekt badań powinien uwzględniać jej negatywny wpływ na liczbę bakterii.

Symbiotic relationships between insects and their microbiota are crucial for their survival and adaptation to environmental changes. So it is vital to develop methods for the global systematic, rapid, and accurate study of symbiont structure. This study investigated the impact of the non-destructive DNA extraction method, HotSHOT, on the microbiome composition of insects using amplicon sequencing of 16S genes.A total of 23 insect species were selected and divided into two groups. From the first group, DNA was extracted using the HotSHOT method. Next, both groups were homogenized, and microbiome data were obtained through amplicon sequencing. Statistical analysis was performed on 295 individuals. A one-way ANOVA with a random effect of species revealed a negative effect of HotSHOT on the total absolute abundance of bacteria (F = 166.63, p < 0.0001).However, alpha and beta diversity analyses and ANCOM showed compositional differences in only a few species. The changes primarily affected bacteria present in negligible numbers within the samples. No contamination pattern was observed. These findings suggest that the HotSHOT DNA extraction method does not significantly alter the overall microbiome composition. Nevertheless, the study design should consider its negative impact on bacteria abundance.