Efficacy of Three Methods of Extracting DNA from Skeletal Remains Obtained from Three Taphonomic Contexts

The extraction techniques of deoxyribonucleic acid (DNA) from old bone samples are based on the use of complex methodologies, which deal with the degradation of the sample, the low amount of DNA, and the presence of inhibitors that can be extracted simultaneously. To compare the efficiency in obtaining DNA from the methods: organic extraction, commercial kit, and previous total demineralization, to obtain STR profiles of old bone samples from 3 taphonomic processes (alkaline, acid, and moist mitotic). 29 skeletal remains from 3 different taphonomic contexts were processed: acidic, alkaline, and wet-fungal. The amount of DNA obtained from 3 methodologies was evaluated in a comparative manner: organic extraction method (phenol–chloroform–isoamyl alcohol) (SO), extraction by silica column KIT QIAamp® DNA Investigator of QIAgen® (KC), and the methodology of extraction by previous total demineralization (DP). Finally, the obtaining of the STR profiles from the methodology of greater performance was tested. The following quantification values were obtained: (i) alkaline medium: 0.068 ± 0.07 ng/μL (SO), 0.021 ± 0.01 ng/μL (KC), and 0.073 ± 0.052 ng/μL (DP); (ii) acidic medium: 0.098 ± 0.064 ng/μL (SO), 0.041 ± 0.029 ng/μL (KC), and 0.068 ± 0.042 ng/μL; (iii) wet-mitotic medium: 0.25 ± 0.061 ng/μL (SO), 0.04 ± 0.027 ng/μL (KC), and 0.15 ± 0.072 ng/μL (DP). Likewise, using the DNA samples obtained by the SO method, complete profiles were obtained for the wet taphonomic context while the alkaline taphonomic process proved to be the most drastic for DNA degradation, presenting a greater number of incomplete profiles. The methodology of organic extraction was optimal in obtaining DNA from the 3 taphonomic processes evaluated. On the other hand, the wet-fungal taphonomic process is the one that produces the least negative impact on the preservation of DNA from skeletal remains. Las técnicas de extracción del ácido desoxiribonucleico (ADN) a partir de muestras óseas antiguas se basan en el uso de metodologías complejas, que lidian con la degradación de la muestra, la escasa cantidad de ADN y la presencia de inhibidores que pueden extraerse simultáneamente. Comparar la eficiencia en la obtención del ADN de los métodos: de extracción orgánica, kit comercial y de desmineralización total previa, para la obtención de perfiles STR de muestras óseas antiguas procedentes de tres procesos tafonómicos (alcalino, ácido y húmedo mitótico). Se procesaron 29 restos óseos procedentes de tres contextos tafonómicos diferentes: ácido, alcalino y húmedo - micótico. Se evaluó, de manera comparativa, la cantidad de ADN obtenida a partir de tres metodologías: método de extracción orgánica (fenol-cloroformo-alcohol isoamílico) (SO), extracción mediante columna de sílica Kit QIAamp® ADN Investigator de QIAgen® (KC) y la metodología de extracción por desmineralización total previa (DP). Finalmente se ensayó la obtención de los perfiles STR a partir de la metodología de mayor rendimiento. Se obtuvieron los siguientes valores de cuantificación: i) medio alcalino: 0.068 ± 0.07 ng/μL (SO), 0.021 ± 0.01 ng/μL (KC) y 0.073 ± 0.052 ng/μL (DP); ii) medio ácido: 0.098 ± 0.064 ng/μL (SO), 0.041 ± 0.029 ng/μL (KC) y 0.068 ± 0.042 ng/μL; iii) Medio húmedo-mitótico: 0.25 ± 0.061 ng/μL (SO), 0.04 ± 0.027 ng/μL (KC) y 0.15 ± 0.072 ng/μL (DP). Asimismo, empleando las muestras de ADN obtenidas por el método de SO, se obtuvieron perfiles completos para el contexto tafonómico húmedo en tanto que el proceso tafonómico alcalino evidenció ser el más drástico para la degradación del ADN, presentando mayor cantidad de perfiles incompletos. La metodología de extracción orgánica resultó óptima en la obtención del ADN a partir de los tres procesos tafonómicos evaluados. Por otro lado, el proceso tafonómico húmedo-micótico es el que menos impacto negativo produce en la preservación del ADN a partir de restos óseos.