ፕሮፒዮኒክ አሲድ (PPA) የተባለው ፀረ-ፈንገስ ወኪል እና የተለመደ የአመጋገብ ተጨማሪ ንጥረ ነገር ሲሆን በአይጦች ላይ ያልተለመደ የነርቭ እድገትን ያስከትላል፣ ይህም በአንጀት ዲስቢዮሲስ ምክንያት ሊከሰት ይችላል። በምግብ PPA መጋለጥ እና በአንጀት ማይክሮባዮታ ዲስቢዮሲስ መካከል ያለው ግንኙነት ተጠቁሟል፣ ነገር ግን በቀጥታ አልተመረመረም። እዚህ፣ ወደ ዲስቢዮሲስ ሊያመራ በሚችል የአንጀት ማይክሮባዮታ ስብጥር ውስጥ ከPPA ጋር የተያያዙ ለውጦችን መርምረናል። ያልተስተካከለ አመጋገብ (n=9) እና በPPA የበለፀገ አመጋገብ (n=13) የረጅም ጊዜ ሜታጀኖሚክ ቅደም ተከተል በመጠቀም የተከተቱት በማይክሮባላዊ ስብጥር እና በባክቴሪያ ሜታቦሊዝም መንገዶች ላይ ያለውን ልዩነት ለመገምገም ነው። የአመጋገብ PPA ቀደም ሲል በPPA ምርት ውስጥ ተሳትፈዋል የተባሉ በርካታ ባክቴሮይድስ፣ ፕሬቮቴላ እና ሩሚኖኮከስ ዝርያዎችን ጨምሮ በርካታ ጉልህ የሆኑ ታክሳዎችን ከመጨመር ጋር የተያያዘ ነው። በPPA የተጋለጡ አይጦች ማይክሮባዮሞች ከሊፒድ ሜታቦሊዝም እና ከስቴሮይድ ሆርሞን ባዮሲንተሲስ ጋር የተያያዙ ተጨማሪ መንገዶች ነበሯቸው። ውጤቶቻችን እንደሚያሳዩት PPA የአንጀት ማይክሮባዮታን እና ተያያዥ የሜታቦሊክ መንገዶችን ሊለውጥ ይችላል። እነዚህ የታዩ ለውጦች ለምግብነት ደህንነታቸው የተጠበቀ ተብለው የተመደቡ መከላከያዎች የአንጀት ማይክሮባዮታ ስብጥርን እና በተራው ደግሞ የሰውን ጤና ላይ ተጽዕኖ ሊያሳድሩ እንደሚችሉ ያሳያሉ። ከእነዚህም መካከል፣ P፣ G ወይም S የሚመረጠው እየተተነተነ ባለው የምደባ ደረጃ ላይ በመመስረት ነው። የውሸት አዎንታዊ ምደባዎችን ተጽእኖ ለመቀነስ፣ ዝቅተኛው አንጻራዊ የብዛት ገደብ 1e-4 (1/10,000 ንባቦች) ተቀባይነት አግኝቷል። ከስታቲስቲክስ ትንተና በፊት፣ በብራከን የተዘገበው አንጻራዊ የብዛት መጠን (fraction_total_reads) ማዕከላዊ የሎግ-ሬሾ (CLR) ለውጥን በመጠቀም ተለውጧል (Aitchison፣ 1982)። የCLR ዘዴ የተመረጠው ለውሂብ ለውጥ መለኪያ-የማይለዋወጥ እና ላልተከፋፈሉ የውሂብ ስብስቦች በቂ ስለሆነ ነው (Gloor et al., 2017)። የCLR ትራንስፎርሜሽን ተፈጥሯዊ ሎጋሪዝምን ይጠቀማል። በብራከን የተዘገበው የቁጥር መረጃ አንጻራዊ የሎግ አገላለጽ (RLE) በመጠቀም መደበኛ ተደርጓል (Anders and Huber, 2010)። አሃዞች የተፈጠሩት በማትፕሎትሊብ v. 3.7.1፣ ሲቦርን v. 3.7.2 እና ተከታታይ ሎጋሪዝም ጥምረት ነው (Gloor et al., 2017)። 0.12.2 እና የስታንታኖቴሽንስ ቁጥር 0.5.0 (Hunter፣ 2007፤ Waskom፣ 2021፤ Charlier et al.፣ 2022)። ለእያንዳንዱ ናሙና የባሲለስ/ባክቴሮይድቴስ ጥምርታ የተሰላው መደበኛ የባክቴሪያ ብዛትን በመጠቀም ነው። በሠንጠረዦቹ ውስጥ የተዘገቡት እሴቶች ወደ 4 የአስርዮሽ ቦታዎች የተጠጋጉ ናቸው። የሲምፕሰን ልዩነት ኢንዴክስ የተሰላው በKrakenTools v. 1.2 ጥቅል ውስጥ በተሰጠው alpha_diversity.py ስክሪፕት (Lu et al.፣ 2022) በመጠቀም ነው። የብሬክን ሪፖርት በስክሪፕት ውስጥ ቀርቧል እና የሲምፕሰን መረጃ ጠቋሚ "Si" ለ -an መለኪያ ቀርቧል። በብዛት ላይ ጉልህ የሆኑ ልዩነቶች እንደ አማካኝ የCLR ልዩነቶች ≥ 1 ወይም ≤ -1 ተገልጸዋል። ±1 ያለው አማካይ የCLR ልዩነት የአንድ ናሙና አይነት ብዛት 2.7 እጥፍ ጭማሪ ያሳያል። ምልክቱ (+/-) ታክሶኑ በቅደም ተከተል በPPA ናሙና እና በቁጥጥር ናሙናው ውስጥ የበለጠ የበዛ መሆኑን ያሳያል። ጠቀሜታው የሚወሰነው በማን-ዊትኒ ዩ ሙከራ (ቪርታነን እና ሌሎች፣ 2020) ነው። Statsmodels v. 0.14 (ቤንጃሚኒ እና ሆችበርግ፣ 1995፤ ሲቦልድ እና ፐርክቶልድ፣ 2010) ጥቅም ላይ ውሏል፣ እና የቤንጃኒ-ሆችበርግ አሰራር ለብዙ ሙከራዎች ለማስተካከል ተተግብሯል። የተስተካከለ p-value ≤ 0.05 የስታቲስቲክስ ጠቀሜታን ለመወሰን እንደ ገደብ ጥቅም ላይ ውሏል።
የሰው ማይክሮባዮም ብዙውን ጊዜ “የሰውነት የመጨረሻው አካል” ተብሎ የሚጠራ ሲሆን በሰው ልጅ ጤና ላይ ወሳኝ ሚና ይጫወታል (ባኬሮ እና ኖምቤላ፣ 2012)። በተለይም የአንጀት ማይክሮባዮም በስርዓተ-ምህዳር ላይ ባለው ተጽእኖ እና በብዙ አስፈላጊ ተግባራት ውስጥ ባለው ሚና ይታወቃል። የጋራ ባክቴሪያዎች በአንጀት ውስጥ በብዛት ይገኛሉ፣ በርካታ ሥነ-ምህዳራዊ ቦታዎችን ይይዛሉ፣ ንጥረ ነገሮችን ይጠቀማሉ እና ሊሆኑ ከሚችሉ በሽታ አምጪ ተህዋሲያን ጋር ይወዳደራሉ (ጃንዲያላ እና ሌሎች፣ 2015)። የአንጀት ማይክሮባዮታ የተለያዩ የባክቴሪያ ክፍሎች እንደ ቫይታሚኖች ያሉ አስፈላጊ ንጥረ ነገሮችን ማምረት እና የምግብ መፈጨትን ማበረታታት ይችላሉ (ሮውላንድ እና ሌሎች፣ 2018)። የባክቴሪያ ሜታቦላይቶችም የቲሹ እድገትን እንደሚነኩ እና የሜታቦሊክ እና የበሽታ መከላከያ መንገዶችን እንደሚያሻሽሉ ታይቷል (ሄይጅትዝ እና ሌሎች፣ 2011፤ ዩ እና ሌሎች፣ 2022)። የሰው አንጀት ማይክሮባዮም ስብጥር እጅግ በጣም የተለያየ ሲሆን እንደ አመጋገብ፣ ጾታ፣ መድሃኒቶች እና የጤና ሁኔታ ባሉ የጄኔቲክ እና የአካባቢ ሁኔታዎች ላይ የተመሰረተ ነው (ኩምብሃሬ እና ሌሎች፣ 2019)።
የእናቶች አመጋገብ የፅንስ እና የአራስ ሕፃናት እድገት ወሳኝ አካል ሲሆን እድገትን ሊነኩ የሚችሉ ውህዶች ምንጭ ነው (ባዘር እና ሌሎች፣ 2004፤ ኢንኒስ፣ 2014)። እንደዚህ አይነት ፍላጎት ካላቸው ውህዶች አንዱ ፕሮፒዮኒክ አሲድ (PPA) ሲሆን ከባክቴሪያ መፍላት እና ከምግብ ተጨማሪ ንጥረ ነገር የተገኘ አጭር ሰንሰለት ያለው የሰባ አሲድ ተረፈ ምርት ነው (den Besten et al., 2013)። PPA ፀረ-ባክቴሪያ እና ፀረ-ፈንገስ ባህሪያት ስላለው እንደ ምግብ መከላከያ እና በኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ሻጋታ እና የባክቴሪያ እድገትን ለመግታት ጥቅም ላይ ይውላል (Wemmenhove et al., 2016)። PPA በተለያዩ ሕብረ ሕዋሳት ላይ የተለያዩ ተፅእኖዎች አሉት። በጉበት ውስጥ፣ PPA በማክሮፋጅስ ውስጥ የሳይቶኪን አገላለጽን በመነካካት ፀረ-ብግነት ውጤቶች አሉት (Kawasoe et al., 2022)። ይህ የቁጥጥር ውጤት በሌሎች የበሽታ መከላከያ ሴሎች ውስጥም ታይቷል፣ ይህም እብጠትን ይቀንሳል (Haase et al., 2021)። ሆኖም ግን፣ በአንጎል ውስጥ ተቃራኒው ውጤት ታይቷል። ቀደም ሲል የተደረጉ ጥናቶች እንደሚያሳዩት የPPA መጋለጥ በአይጦች ውስጥ እንደ ኦቲዝም አይነት ባህሪን ያስከትላል (ኤል-አንሳሪ እና ሌሎች፣ 2012)። ሌሎች ጥናቶች እንደሚያሳዩት ፒፒኤ ግላይሲስን ሊያስከትል እና በአንጎል ውስጥ እብጠት የሚያስከትሉ መንገዶችን ሊያነቃቃ ይችላል (አብዴሊ እና ሌሎች፣ 2019)። ፒፒኤ ደካማ አሲድ ስለሆነ፣ በአንጀት ኤፒተልየም በኩል ወደ ደም ስር ሊሰራጭ እና በዚህም ምክንያት የደም-አንጎል መከላከያን እንዲሁም የእንግዴ ልጅን ጨምሮ ገዳቢ እንቅፋቶችን ሊያቋርጥ ይችላል (ስቲንሰን እና ሌሎች፣ 2019)፣ ይህም ፒፒኤ በባክቴሪያ የሚመረተውን የቁጥጥር ሜታቦሊዝም አስፈላጊነትን ያጎላል። ምንም እንኳን ፒፒኤ ለኦቲዝም የአደጋ መንስኤ ሊሆን የሚችል ሚና በአሁኑ ጊዜ በምርመራ ላይ ቢሆንም፣ በኦቲዝም በሽተኞች ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ የነርቭ ልዩነትን ከማነሳሳት በላይ ሊራዘም ይችላል።
እንደ ተቅማጥ እና የሆድ ድርቀት ያሉ የጨጓራና የአንጀት ምልክቶች የነርቭ ልማት መዛባት ባለባቸው ታካሚዎች ላይ የተለመዱ ናቸው (ካኦ እና ሌሎች፣ 2021)። ቀደም ሲል የተደረጉ ጥናቶች እንደሚያሳዩት የኦቲዝም ስፔክትረም ዲስኦርደር (ASD) ያለባቸው ታካሚዎች ማይክሮባዮም ከጤናማ ግለሰቦች የተለየ ሲሆን ይህም የአንጀት ማይክሮባዮታ ዲስባዮሲስ መኖሩን ይጠቁማል (Finegold et al., 2010)። በተመሳሳይ፣ የአንጀት እብጠት፣ ከመጠን በላይ ውፍረት፣ የአልዛይመር በሽታ፣ ወዘተ ያለባቸው ታካሚዎች የማይክሮባዮም ባህሪያት ከጤናማ ግለሰቦች የተለዩ ናቸው (Turnbaugh et al., 2009፤ Vogt et al., 2017፤ Henke et al., 2019)። ሆኖም፣ እስካሁን ድረስ፣ በአንጀት ማይክሮባዮም እና በነርቭ በሽታዎች ወይም ምልክቶች መካከል ምንም አይነት የምክንያት ግንኙነት አልተቋቋመም (ያፕ እና ሌሎች፣ 2021)፣ ምንም እንኳን በርካታ የባክቴሪያ ዝርያዎች በእነዚህ የበሽታ ሁኔታዎች ውስጥ ሚና እንደሚጫወቱ ቢታሰብም። ለምሳሌ፣ አክከርማንሲያ፣ ባክቴሮይድስ፣ ክሎስትሪዲየም፣ ላክቶባሲለስ፣ ዴሱልፎቪብሪዮ እና ሌሎች ዝርያዎች በኦቲዝም በሽተኞች ማይክሮባዮታ ውስጥ በብዛት ይገኛሉ (ቶሞቫ እና ሌሎች፣ 2015፤ ጎሉቤቫ እና ሌሎች፣ 2017፤ ክሪስቲያ እና ሌሎች፣ 2018፤ ዙሪታ እና ሌሎች፣ 2020)። በተለይም፣ ከእነዚህ ዝርያዎች ውስጥ የአንዳንድ አባል ዝርያዎች ከፒኤፒ ምርት ጋር የተያያዙ ጂኖችን እንደያዙ ይታወቃል (ሪቻርድት እና ሌሎች፣ 2014፤ ዩን እና ሊ፣ 2016፤ ዣንግ እና ሌሎች፣ 2019፤ ባውር እና ዱሬ፣ 2023)። የፒኤፒ ፀረ-ተሕዋስያን ባህሪያትን ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ የብዛቱን መጨመር የፒኤፒ አምራች ባክቴሪያዎችን እድገት ለማሳደግ ጠቃሚ ሊሆን ይችላል (ጃኮብሰን እና ሌሎች፣ 2018)። ስለዚህ፣ በፒኤፍኤ የበለፀገ አካባቢ በአንጀት ማይክሮባዮታ ላይ ለውጦችን ሊያስከትል ይችላል፣ ይህም የጨጓራና ትራክት በሽታ አምጪ ተህዋሲያንን ጨምሮ፣ ይህም የጨጓራና ትራክት ምልክቶችን ሊያስከትል ይችላል።
በማይክሮባዮም ምርምር ውስጥ አንድ ማዕከላዊ ጥያቄ የማይክሮባላዊ ቅንብር ልዩነቶች ለበሽታዎች መንስኤ ወይም ምልክት ናቸው ወይ የሚለው ነው። በአመጋገብ፣ በአንጀት ማይክሮባዮም እና በነርቭ በሽታዎች መካከል ያለውን ውስብስብ ግንኙነት ለማብራራት የመጀመሪያው እርምጃ አመጋገብ በማይክሮባላዊ ቅንብር ላይ ያለውን ተጽእኖ መገምገም ነው። ለዚህም ሲባል፣ በፒኤፒኤ የበለፀገ ወይም በፒኤፒኤ የተሟጠጠ አመጋገብ የሚመገቡ አይጦች የዘር ፍሬ የአንጀት ማይክሮባዮሞችን ለማነፃፀር ለረጅም ጊዜ የተነበየ ሜታጀኖሚክ ቅደም ተከተል ተጠቅመናል። ዘሮቹ ከእናቶቻቸው ጋር ተመሳሳይ አመጋገብ ተሰጥቷቸዋል። በፒኤፒኤ የበለፀገ አመጋገብ በአንጀት ማይክሮባላዊ ቅንብር እና በማይክሮባላዊ ተግባራዊ መንገዶች ላይ ለውጦችን እንደሚያመጣ ገምተናል፣ በተለይም ከፒኤፒኤ ሜታቦሊዝም እና/ወይም ከፒኤፒኤ ምርት ጋር የተያያዙ።
ይህ ጥናት የማዕከላዊ ፍሎሪዳ ዩኒቨርሲቲ የተቋማዊ የእንስሳት እንክብካቤ እና አጠቃቀም ኮሚቴ (UCF-IACUC) መመሪያዎችን በመከተል በጂሊያ-ተኮር የGFAP ፕሮሞተር ቁጥጥር ስር አረንጓዴ ፍሎረሰንት ፕሮቲን (GFP) ከመጠን በላይ የሚጨምሩ አይጦችን (ጃክሰን ላቦራቶሪዎች) ተጠቅሟል (የእንስሳት አጠቃቀም ፈቃድ ቁጥር፡ PROTO202000002)። ጡት ካጠቡ በኋላ አይጦቹ በእያንዳንዱ ጎጆ ውስጥ ከ1-5 አይጦች በተያዙ ጎጆዎች ውስጥ ለብቻቸው ተቀምጠዋል። አይጦቹ በንፁህ የቁጥጥር አመጋገብ (የተሻሻለ ክፍት መለያ መደበኛ አመጋገብ፣ 16 kcal% ስብ) ወይም በሶዲየም ፕሮፖኔታይን የተጨመረ አመጋገብ (የተሻሻለ ክፍት መለያ መደበኛ አመጋገብ፣ 16 kcal% ስብ፣ 5,000 ppm ሶዲየም ፕሮፖኔታይን የያዘ) ይመገባሉ። ጥቅም ላይ የዋለው የሶዲየም ፕሮፖኔታይን መጠን ከ5,000 mg PFA/ኪ.ግ አጠቃላይ የምግብ ክብደት ጋር እኩል ነበር። ይህ እንደ ምግብ መከላከያ ለመጠቀም የተፈቀደው ከፍተኛው የPPA ክምችት ነው። ለዚህ ጥናት ለመዘጋጀት፣ የወላጅ አይጦች ከጋብቻ በፊት ለ4 ሳምንታት ሁለቱንም አመጋገቦች ተመገቡ እና በእናትየው እርግዝና ወቅትም ቀጥለዋል። የዘር አይጦች [22 አይጦች፣ 9 መቆጣጠሪያዎች (6 ወንዶች፣ 3 ሴቶች) እና 13 PPA (4 ወንዶች፣ 9 ሴቶች)] ጡት አጥተው ከዚያ በኋላ እንደ ዳሞቹ ለ5 ወራት በተመሳሳይ አመጋገብ ቀጠሉ። የዘር አይጦች በ5 ወር እድሜያቸው ተሠውተው የአንጀት ሰገራ ይዘታቸው ተሰብስቦ መጀመሪያ ላይ በ1.5 ሚሊ ሊትር ማይክሮ ሴንትሪፉጅ ቱቦዎች ውስጥ በ-20°ሴ ውስጥ ተከማችቶ ከዚያም አስተናጋጁ ዲ ኤን ኤ እስኪሟጠጥ እና ማይክሮባላዊ ኑክሊክ አሲዶች እስኪወጡ ድረስ ወደ -80°ሴ ማቀዝቀዣ ተላልፈዋል።
የአስተናጋጅ ዲኤንኤ በተሻሻለው ፕሮቶኮል (Charalampous et al., 2019) መሰረት ተወግዷል። በአጭሩ፣ የሰገራ ይዘቶች ወደ 500 µl InhibitEX (Qiagen, Cat#/ID: 19593) ተላልፈው በረዶ ተከማችተዋል። በአንድ ማውጣት ቢበዛ 1-2 የሰገራ እንክብሎችን ያቀቡ። ከዚያም የሰገራ ይዘቱ በቱቦው ውስጥ ባለው የፕላስቲክ ፔስትል በመጠቀም በሜካኒካል መልኩ ተመሳሳይነት ያለው ሲሆን የተለቆጠ ነገር ይፈጥራል። ናሙናዎቹን በ10,000 RCF ለ5 ደቂቃዎች ወይም ናሙናዎቹ እስኪነከሩ ድረስ ሴንትሪፉር ያድርጉ፣ ከዚያም የላይኛውን ክፍል ወደ ውስጥ አፍስሱ እና እንክብሉን በ250 µl 1× PBS ውስጥ እንደገና ያያይዙት። የዩካርዮቲክ ሴል ሽፋኖችን ለማላላት እንደ ሳሙና 250 µl 4.4% ሳፖኒን መፍትሄ (TCI፣ የምርት ቁጥር S0019) ወደ ናሙናው ይጨምሩ። ናሙናዎቹ ለስላሳ እስኪሆኑ ድረስ በቀስታ ተቀላቅለው በክፍል ሙቀት ለ10 ደቂቃዎች እንዲቆዩ ተደርገዋል። ቀጥሎም የዩካርዮቲክ ሴሎችን ለማበላሸት፣ 350 μl ኑክሊየስ-ነጻ ውሃ ወደ ናሙናው ተጨምሮ ለ30 ሰከንድ ተቆልፎ ከዚያም 12 μl 5 M NaCl ተጨምሯል። ከዚያም ናሙናዎቹ በ6000 RCF ለ5 ደቂቃዎች ሴንትሪፉጅ ተደርገዋል። የላይኛውን ክፍል አስነስቶ ፔሌቱን በ100 μl 1X PBS ውስጥ እንደገና ያኑሩት። የአስተናጋጅ ዲኤንኤውን ለማስወገድ፣ 100 μl HL-SAN ቋት (12.8568 g NaCl፣ 4 ml 1M MgCl2፣ 36 ml ኑክሊየስ-ነጻ ውሃ) እና 10 μl HL-SAN ኢንዛይም (ArticZymes P/N 70910-202) ይጨምሩ። ናሙናዎቹ በፓይፕቲንግ በደንብ ተቀላቅለው በ800 rpm በ37°ሴ ለ30 ደቂቃ በEppendorf™ ThermoMixer C ላይ ተቀላቅለዋል። ከተቆፈረ በኋላ በ6000 RCF ለ3 ደቂቃ ሴንትሪፉጅድ አድርገው በ800 µl እና በ1000 µl PBS ሁለት ጊዜ ታጥበው። በመጨረሻም፣ ፔሊቱን በ100 µl 1X PBS እንደገና ያያይዙት።
ጠቅላላ የባክቴሪያ ዲኤንኤ በኒው ኢንግላንድ ባዮላብስ ሞናርክ ጂኖሚክ ዲኤንኤ ማጽጃ ኪት (ኒው ኢንግላንድ ባዮላብስ፣ ኢፕስዊች፣ ኤምኤ፣ ካት# T3010L) በመጠቀም ተለይቷል። ከኪቱ ጋር የቀረበው መደበኛ የአሠራር ሂደት በትንሹ ተሻሽሏል። ለመጨረሻ ጊዜ ለማንጻት ከቀዶ ጥገናው በፊት ከኑክሊየስ-ነጻ ውሃ በ60°ሴ ያፍሱ እና ይጠብቁ። ለእያንዳንዱ ናሙና 10 µl ፕሮቲንሴዝ ኬ እና 3 µl RNase A ይጨምሩ። ከዚያም 100 µl ሴል ሊሲስ ባፈር ይጨምሩ እና በቀስታ ይቀላቅሉ። ከዚያም ናሙናዎቹ በ56°ሴ እና በ1400 rpm ቢያንስ ለ1 ሰዓት እና እስከ 3 ሰዓታት ድረስ በEppendorf™ ThermoMixer C ውስጥ እንዲቀቡ ተደርገዋል። የታቀዱ ናሙናዎች በ12,000 RCF ለ3 ደቂቃዎች ሴንትሪፉጅ ተደርገዋል እና ከእያንዳንዱ ናሙና የሚገኘው ሱፐርናታን 400 µL የማሰሪያ መፍትሄ ወደያዘ የተለየ 1.5 ሚሊ ሊትር ማይክሮ ሴንትሪፉጅ ቱቦ ተላልፏል። ከዚያም ቱቦዎቹ በ1 ሰከንድ ልዩነት ለ5-10 ሰከንዶች በኃይል እንዲወዛወዙ ተደርገዋል። የእያንዳንዱን ናሙና ሙሉ ፈሳሽ ይዘት (በግምት 600-700 µL) ወደ ፍሳሽ ማስወገጃ ቱቦ ውስጥ ወደተቀመጠ የማጣሪያ ካርትሬጅ ያስተላልፉ። ቱቦዎቹ የመጀመሪያውን የዲኤንኤ ትስስር ለማስቻል በ1,000 RCF ለ3 ደቂቃዎች በሴንትሪፉጅ ተደርገዋል ከዚያም የቀረውን ፈሳሽ ለማስወገድ በ12,000 RCF ለ1 ደቂቃ ተደርገዋል። የናሙናው አምድ ወደ አዲስ የመሰብሰቢያ ቱቦ ተላልፎ ከዚያም ሁለት ጊዜ ታጥቧል። ለመጀመሪያው መታጠብ፣ በእያንዳንዱ ቱቦ 500 µL የማጠቢያ ቋት ይጨምሩ። ቱቦውን ከ3-5 ጊዜ ያዙሩት እና ከዚያም በ12,000 RCF ለ1 ደቂቃ ሴንትሪፉጅ ያድርጉ። ፈሳሹን ከመሰብሰቢያ ቱቦው ውስጥ ያስወግዱ እና የማጣሪያ ካርትሬጁን ወደ ተመሳሳይ የመሰብሰቢያ ቱቦ መልሰው ያስቀምጡት። ለሁለተኛው መታጠብ፣ ሳይገለበጡ 500 µL የማጠቢያ ቋት ወደ ማጣሪያው ይጨምሩ። ናሙናዎቹ በ12,000 RCF ለ1 ደቂቃ ሴንትሪፉጅ ተደርገዋል። ማጣሪያውን ወደ 1.5 ሚሊ ሊትር የሎቢንድ® ቱቦ ያስተላልፉትና 100 µL ቀድሞ የሚሞቅ የኒውክሊየስ-ነጻ ውሃ ይጨምሩ። ማጣሪያዎቹ በክፍል ሙቀት ውስጥ ለ1 ደቂቃ እንዲቆዩ ተደርገዋል ከዚያም በ12,000 RCF ለ1 ደቂቃ እንዲተነፍሱ ተደርገዋል። የተወጣው ዲኤንኤ በ-80°ሴ ተቀምጧል።
የዲኤንኤ ክምችት በኩቢት™ 4.0 ፍሎሮሜትር በመጠቀም ተለክቷል። ዲኤንኤ የተዘጋጀው በአምራቹ መመሪያ መሰረት በኩቢት™ 1X dsDNA ከፍተኛ የስሜት ህዋሳት ኪት (የድመት ቁጥር Q33231) በመጠቀም ነው። የዲኤንኤ ክፍልፋይ ርዝመት ስርጭት የተለካው በAglient™ 4150 ወይም 4200 ቴፕስቴሽን በመጠቀም ነው። ዲኤንኤ የተዘጋጀው በAgilent™ Genomic DNA Reagents (የድመት ቁጥር 5067-5366) እና በጂኖሚክ ዲኤንኤ ስክሪንቴፕ (የድመት ቁጥር 5067-5365) በመጠቀም ነው። የቤተ መፃህፍት ዝግጅት የተከናወነው በአምራቹ መመሪያ መሰረት በኦክስፎርድ ናኖፖሬ ቴክኖሎጂስ™ (ONT) ራፒድ PCR ባርኮዲንግ ኪት (SQK-RPB004) በመጠቀም ነው። ዲኤንኤው የተከተበው በMin106D ፍሰት ሴል (R 9.4.1) በONT GriDION™ Mk1 ሴኩዌንሰር በመጠቀም ነው። የቅደም ተከተል ቅንብሮች፡ ከፍተኛ ትክክለኛነት ያለው የመሠረት ጥሪ፣ ዝቅተኛው የq እሴት 9፣ የባርኮድ ማዋቀር እና የባርኮድ ትሪም። ናሙናዎቹ ለ72 ሰዓታት ቅደም ተከተል ተደርገዋል፣ ከዚያ በኋላ መሰረታዊ የጥሪ መረጃ ለተጨማሪ ሂደትና ትንተና ቀርቦ ነበር።
የባዮኢንፎርማቲክስ ሂደት የተከናወነው ቀደም ሲል በተገለጹት ዘዴዎች በመጠቀም ነው (ግሪንማን እና ሌሎች፣ 2024)። ከቅደም ተከተል የተገኙት የFASTQ ፋይሎች ለእያንዳንዱ ናሙና ማውጫዎች ተከፍለዋል። ከባዮኢንፎርማቲክስ ትንተና በፊት፣ መረጃው በሚከተለው የቧንቧ መስመር በመጠቀም ተካሂዷል፡ በመጀመሪያ፣ የናሙናዎቹ የFASTQ ፋይሎች ወደ አንድ FASTQ ፋይል ተዋህደዋል። ከዚያም፣ ከ1000 bp ያነሱ ንባቦች በFiltlong v. 0.2.1 በመጠቀም ተጣርተዋል፣ ብቸኛው መለኪያ የተቀየረው –min_length 1000 ነው (ዊክ፣ 2024)። ተጨማሪ ማጣሪያ ከመደረጉ በፊት፣ የንባብ ጥራት በNanoPlot v. 1.41.3 በመጠቀም በሚከተሉት መለኪያዎች ቁጥጥር ይደረግበታል፡ –fastq –plots dot –N50 -o
ለታክሶኖሚክ ምደባ፣ የንባብ እና የተገጣጠሙ ኮንቲጎች በKraken2 v. 2.1.2 (ዉድ et al., 2019) ተመድበዋል። ሪፖርቶችን ይፍጠሩ እና ለንባብ እና ለስብስብ በቅደም ተከተል ፋይሎችን ያወጡ። የንባብ እና የስብስብ ትንተና ለማድረግ የ-use-names አማራጭን ይጠቀሙ። የ-gzip-compressed እና -paired አማራጮች ለንባብ ክፍሎች ተገልጸዋል። በሜታጂኖሞች ውስጥ ያለው አንጻራዊ የታክሳ ብዛት Bracken v. 2.8 በመጠቀም ተገምቷል (Lu et al., 2017)። በመጀመሪያ 1000 ቤዝ የያዘ የkmer ዳታቤዝ ፈጠርን ከሚከተሉት መለኪያዎች ጋር bracken-buildን በመጠቀም፡-d
የጂን ማብራሪያ እና አንጻራዊ የብዛት ግምት የተከናወኑት በማራንጋ እና ሌሎች (ማራንጋ እና ሌሎች፣ 2023) የተገለጸውን የተሻሻለውን የፕሮቶኮል ስሪት በመጠቀም ነው። በመጀመሪያ፣ ከ500 bp ያነሱ ኮንቲጎች ከሁሉም ስብስቦች SeqKit v. 2.5.1 በመጠቀም ተወግደዋል (ሼን እና ሌሎች፣ 2016)። ከዚያም የተመረጡት ስብስቦች ወደ ፓን-ሜታጀኖም ተጣምረዋል። ክፍት የንባብ ክፈፎች (ORFs) በሚከተሉት መለኪያዎች Prodigal v. 1.0.1 (የProdigal v. 2.6.3 ትይዩ ስሪት) በመጠቀም ተለይተዋል፡ -d
ጂኖች ለመጀመሪያ ጊዜ የተመደቡት በእንቁላልNOG በተመደቡት የኪዮቶ ኢንሳይክሎፒዲያ ኦፍ ጂንስ ኤንድ ጂኖምስ (KEGG) ኦርቶሎጂ (KO) መለያዎች መሠረት ሲሆን ይህም የጂን መንገድ ብዛትን ለማነፃፀር ነው። ከመተንተን በፊት ኳንኪዎች የሌሏቸው ወይም ብዙ ኳንኪዎች ያሏቸው ጂኖች ተወግደዋል። ከዚያም በእያንዳንዱ ናሙና ውስጥ ያለው የእያንዳንዱ KO አማካይ ብዛት ይሰላል እና የስታቲስቲክስ ትንተና ተካሂዷል። የPPA ሜታቦሊዝም ጂኖች በKEGG_Pathway አምድ ውስጥ ረድፍ ko00640 የተመደበ ማንኛውም ጂን ተብሎ ይገለጻል፣ ይህም በKEGG መሠረት በፕሮፒዮኔት ሜታቦሊዝም ውስጥ ያለውን ሚና ያሳያል። ከPPA ምርት ጋር የተያያዙ ተብለው የተለዩ ጂኖች በተጨማሪ ሠንጠረዥ 1 ውስጥ ተዘርዝረዋል (Reichardt et al., 2014; Yang et al., 2017)። በእያንዳንዱ የናሙና አይነት ውስጥ በጣም የበለጡ የPPA ሜታቦሊዝም እና የምርት ጂኖችን ለመለየት የፐርሙቴሽን ሙከራዎች ተከናውነዋል። ለእያንዳንዱ የተተነተነ ጂን አንድ ሺህ ፔርሙቴሽን ተከናውኗል። የስታቲስቲክስ ጠቀሜታን ለመወሰን 0.05 p-value እንደ መቁረጫ ጥቅም ላይ ውሏል። ተግባራዊ ማብራሪያዎች በክላስተር ውስጥ ባሉ የተወካይ ጂኖች ማብራሪያዎች ላይ በመመስረት በክላስተር ውስጥ ላሉ የግለሰብ ጂኖች ተመድበዋል። ከPPA ሜታቦሊዝም እና/ወይም ከPPA ምርት ጋር የተያያዘው ታክስ በKraken2 የውጤት ፋይሎች ውስጥ ያሉትን የ contig IDዎች በእንቁላልNOG በመጠቀም በተግባራዊ ማብራሪያ ወቅት የተያዙ ተመሳሳይ የ contig IDዎችን በማዛመድ ሊታወቅ ይችላል። የ significance ሙከራ የተካሄደው ቀደም ሲል በተገለጸው የማን-ዊትኒ U ሙከራ በመጠቀም ነው። የበርካታ ሙከራዎች እርማት የተከናወነው የቤንጃሚን-ሆችበርግ አሰራርን በመጠቀም ነው። የስታቲስቲክስ ጠቀሜታን ለመወሰን ≤ 0.05 p-value እንደ መቆራረጥ ጥቅም ላይ ውሏል።
የአይጦች የአንጀት ማይክሮባዮም ልዩነት በሲምፕሰን የብዝሃነት መረጃ ጠቋሚ በመጠቀም ተገምግሟል። በጄነስ እና በዝርያ ልዩነት ረገድ በቁጥጥር እና በPPA ናሙናዎች መካከል ምንም ጉልህ ልዩነቶች አልታዩም (ለጄነስ p-እሴት፡ 0.18፣ ለዝርያዎች p-እሴት፡ 0.16) (ምስል 1)። ከዚያም የማይክሮቢያል ቅንብር በዋናው የክፍል ትንተና (PCA) በመጠቀም ተነጻጽሯል። ምስል 2 የናሙናዎችን በፋይላዎቻቸው መከፋፈልን ያሳያል፣ ይህም በPPA እና በቁጥጥር ናሙናዎች መካከል ባለው የማይክሮባዮሞች የዝርያ ስብጥር ልዩነቶች መኖራቸውን ያሳያል። ይህ ክላስተር በጄነስ ደረጃ ብዙም ግልጽ አልነበረም፣ ይህም PPA የተወሰኑ ባክቴሪያዎችን እንደሚጎዳ ይጠቁማል (ተጨማሪ ምስል 1)።
ምስል 1. የአይጥ አንጀት ማይክሮባዮም የአልፋ የጄኔራ ልዩነት እና የዝርያ ስብጥር። በPPA እና በቁጥጥር ናሙናዎች ውስጥ የሲምፕሰን የጄኔራ ልዩነት ኢንዴክሶችን የሚያሳዩ የሳጥን ፕላቶች። ጠቀሜታው የሚወሰነው በማን-ዊትኒ ዩ ሙከራ ሲሆን በርካታ እርማቶች የተከናወኑት በቤንጃሚን-ሆችበርግ አሰራር ነው። ns፣ p-value ጉልህ አልነበረም (p>0.05)።
ምስል 2. የአይጥ አንጀት ማይክሮባዮም ስብጥር ዋና የክፍል ትንተና ውጤቶች በዝርያ ደረጃ። ዋናው የክፍል ትንተና ሴራ የናሙናዎችን ስርጭት በመጀመሪያዎቹ ሁለት ዋና ዋና ክፍሎቻቸው ያሳያል። ቀለሞች የናሙና አይነት ያመለክታሉ፡- በPPA የተጋለጡ አይጦች ሐምራዊ ሲሆኑ የቁጥጥር አይጦች ደግሞ ቢጫ ናቸው። ዋና ዋና ክፍሎች 1 እና 2 በቅደም ተከተል በx-ዘንግ እና y-ዘንግ ላይ ተቀርፀዋል፣ እና እንደ ተብራርተው የልዩነት ጥምርታቸው ይገለፃሉ።
የRLE የተቀየረ የቁጥር መረጃን በመጠቀም፣ በመቆጣጠሪያ እና በPPA አይጦች ውስጥ መካከለኛው የባክቴሮይድቴስ/ባሲሊ ጥምርታ ላይ ጉልህ የሆነ ቅናሽ ታይቷል (ቁጥጥር፡ 9.66፣ PPA፡ 3.02፤ p-value = 0.0011)። ይህ ልዩነት የተከሰተው በPPA አይጦች ውስጥ ከመቆጣጠሪያዎች ጋር ሲነጻጸር ከፍተኛ የሆነ የባክቴሮይድቴስ ብዛት በመኖሩ ነው፣ ምንም እንኳን ልዩነቱ ጉልህ ባይሆንም (የቁጥጥር አማካይ CLR፡ 5.51፣ PPA አማካይ CLR፡ 6.62፤ p-value = 0.054)፣ የባክቴሮይድቴስ ብዛት ተመሳሳይ ነበር (የቁጥጥር አማካይ CLR፡ 7.76፣ PPA አማካይ CLR፡ 7.60፤ p-value = 0.18)።
የአንጀት ማይክሮባዮም የታክሶኖሚክ አባላት ብዛት ትንተና እንደሚያሳየው 1 ፋይለም እና 77 ዝርያዎች በPPA እና በቁጥጥር ናሙናዎች መካከል በእጅጉ ይለያያሉ (ተጨማሪ ሠንጠረዥ 2)። በPPA ናሙናዎች ውስጥ የ59 ዝርያዎች ብዛት ከቁጥጥር ናሙናዎች በእጅጉ ከፍ ያለ ሲሆን በቁጥጥር ናሙናዎች ውስጥ የ16 ዝርያዎች ብዛት ደግሞ በPPA ናሙናዎች ውስጥ ከነበረው ከፍ ያለ ነበር (ምስል 3)።
ምስል 3. በፒኤኤ እና በመቆጣጠሪያ አይጦች አንጀት ማይክሮባዮም ውስጥ ያለው የታክሳ ልዩነት። የእሳተ ገሞራ ቦታዎች በፒኤኤ እና በቁጥጥር ናሙናዎች መካከል ባለው የጄኔራ (A) ወይም ዝርያ (B) ብዛት ልዩነት ያሳያሉ። ግራጫ ነጠብጣቦች በታክሳ ብዛት ላይ ምንም ዓይነት ጉልህ ልዩነት አያሳዩም። ባለቀለም ነጥቦች በብዛት ላይ ጉልህ ልዩነቶችን ያመለክታሉ (p-value ≤ 0.05)። በናሙና ዓይነቶች መካከል ባለው የብዛት ልዩነት ውስጥ ትልቁን ልዩነት ያላቸው ከፍተኛ 20 ታክሶች በቅደም ተከተል በቀይ እና በቀላል ሰማያዊ (ቁጥጥር እና ፒኤኤ ናሙናዎች) ይታያሉ። ቢጫ እና ወይንጠጅ ነጠብጣቦች በቁጥጥር ወይም ፒኤኤ ናሙናዎች ውስጥ ከቁጥጥር ውስጥ ቢያንስ 2.7 እጥፍ የበለጡ ነበሩ። ጥቁር ነጥቦች በቁጥጥር ወይም ፒኤኤ ናሙናዎች ውስጥ በጣም የተለያዩ የብዛት ያላቸውን ታክሶች ይወክላሉ፣ አማካይ የ CLR ልዩነቶች በ -1 እና 1 መካከል። የP እሴቶች በማን-ዊትኒ ዩ ሙከራ በመጠቀም ይሰላሉ እና ለብዙ ሙከራዎች በቤንጃሚኒ-ሆችበርግ አሰራር ተስተካክለዋል። ደማቅ አማካይ የ CLR ልዩነቶች በብዛት ላይ ጉልህ ልዩነቶችን ያመለክታሉ።
የአንጀት ማይክሮባላዊ ስብጥርን ከተመለከትን በኋላ፣ የማይክሮባዮምን ተግባራዊ ማብራሪያ አድርገናል። ዝቅተኛ ጥራት ያላቸውን ጂኖች ካጣራን በኋላ፣ በሁሉም ናሙናዎች ውስጥ በአጠቃላይ 378,355 ልዩ ጂኖች ተለይተዋል። የእነዚህ ጂኖች የተለወጠው ብዛት ለዋናው የክፍል ትንተና (PCA) ጥቅም ላይ ውሏል፣ እና ውጤቶቹ በተግባራዊ መገለጫዎቻቸው ላይ በመመስረት የናሙና ዓይነቶች ከፍተኛ ደረጃ ያለው የክላስተር መጠን አሳይተዋል (ምስል 4)።
ምስል 4. የፒሲኤ ውጤት የመዳፊት አንጀት ማይክሮባዮምን ተግባራዊ መገለጫ በመጠቀም ነው። የፒሲኤ ሴራ የናሙናዎችን ስርጭት በመጀመሪያዎቹ ሁለት ዋና ዋና ክፍሎቻቸው ያሳያል። ቀለሞች የናሙና አይነት ያመለክታሉ፡- በፒኤፒኤ የተጋለጡ አይጦች ሐምራዊ ሲሆኑ የቁጥጥር አይጦች ደግሞ ቢጫ ናቸው። ዋና ዋና ክፍሎች 1 እና 2 በቅደም ተከተል በx-ዘንግ እና y-ዘንግ ላይ ተቀርፀዋል፣ እና እንደ ተብራርተው የልዩነት ጥምርታቸው ይገለፃሉ።
በመቀጠልም በተለያዩ የናሙና ዓይነቶች ውስጥ የKEGG knockouts ብዛትን መርምረናል። በአጠቃላይ 3648 ልዩ knockouts ተለይተዋል፣ ከእነዚህም ውስጥ 196ቱ በቁጥጥር ናሙናዎች ውስጥ በከፍተኛ ሁኔታ የበለጡ ሲሆኑ 106ቱ ደግሞ በPPA ናሙናዎች ውስጥ በብዛት ይገኛሉ (ምስል 5)። በፒኤፒኤ ናሙናዎች ውስጥ በአጠቃላይ 145 ጂኖች በቁጥጥር ናሙናዎች ውስጥ እና 61 ጂኖች ውስጥ በከፍተኛ ሁኔታ የተለያዩ ብዝሃቶች ተገኝተዋል። ከሊፒድ እና ከአሚኖስኳር ሜታቦሊዝም ጋር የተያያዙ መንገዶች በPPA ናሙናዎች ውስጥ በእጅጉ የበለፀጉ ነበሩ (ተጨማሪ ሠንጠረዥ 3)። ከናይትሮጂን ሜታቦሊዝም እና ከሰልፈር ቅብብል ስርዓቶች ጋር የተያያዙ መንገዶች በቁጥጥር ናሙናዎች ውስጥ በእጅጉ የበለፀጉ ነበሩ (ተጨማሪ ሠንጠረዥ 3)። ከአሚኖስኳር/ኑክሊዮታይድ ሜታቦሊዝም (ko:K21279) እና ከኢኖሲቶል ፎስፌት ሜታቦሊዝም (ko:K07291) ጋር የተያያዙ ጂኖች ብዛት በPPA ናሙናዎች ውስጥ በእጅጉ ከፍ ያለ ነበር (ምስል 5)። የቁጥጥር ናሙናዎች ከቤንዞኤት ሜታቦሊዝም (ko:K22270)፣ ከናይትሮጂን ሜታቦሊዝም (ko:K00368) እና ከግላይኮሊሲስ/ግሉኮኔጄኔሲስ (ko:K00131) ጋር የተያያዙ በጣም ብዙ ጂኖች ነበሯቸው (ምስል 5)።
ምስል 5. በፒኤፒኤ እና በመቆጣጠሪያ አይጦች የአንጀት ማይክሮባዮም ውስጥ ያለው የCOs ልዩነት። የእሳተ ገሞራው ሴራ በተግባራዊ ቡድኖች ብዛት (KOs) ውስጥ ያለውን ልዩነት ያሳያል። ግራጫ ነጠብጣቦች የናሙና ዓይነቶች ብዛት (p-value > 0.05) መካከል ጉልህ የሆነ ልዩነት ያልነበረባቸውን KOዎች ያመለክታሉ። ባለቀለም ነጥቦች በብዛት ውስጥ ጉልህ የሆነ ልዩነት ያሳያሉ (p-value ≤ 0.05)። በናሙና ዓይነቶች መካከል ከፍተኛ የሆነ የብዛት ልዩነት ያላቸው 20 KOዎች በቅደም ተከተል በቀይ እና በቀላል ሰማያዊ ይታያሉ፣ ከቁጥጥር እና ከፒኤፒኤ ናሙናዎች ጋር ይጣጣማሉ። ቢጫ እና ወይንጠጅ ነጠብጣቦች በቁጥጥር እና በፒኤፒኤ ናሙናዎች ውስጥ ቢያንስ 2.7 እጥፍ የበለፀጉ KOዎችን በቅደም ተከተል ያመለክታሉ። ጥቁር ነጥቦች በከፍተኛ ሁኔታ የተለያዩ ብዛት ያላቸው KOዎችን ያመለክታሉ፣ አማካይ የCLR ልዩነቶች በ-1 እና 1 መካከል። የP እሴቶች በማን-ዊትኒ ዩ ሙከራ በመጠቀም ይሰላሉ እና ለብዙ ንፅፅሮች በቤንጃሚኒ-ሆችበርግ አሰራር ተስተካክለዋል። NaN KO በKEGG ውስጥ ካለው መንገድ ጋር እንደማይዛመድ ያሳያል። ደማቅ አማካይ የCLR ልዩነት እሴቶች በብዛት ውስጥ ጉልህ የሆነ ልዩነት ያሳያሉ። የተዘረዘሩት የኮኦዎች የሚካተቱባቸውን መንገዶች በተመለከተ ዝርዝር መረጃ ለማግኘት ተጨማሪ ሠንጠረዥ 3ን ይመልከቱ።
ከተብራሩት ጂኖች መካከል፣ 1601 ጂኖች በናሙና ዓይነቶች (p ≤ 0.05) መካከል በእጅጉ የተለያየ ብዛት ነበራቸው፣ እያንዳንዱ ጂን ቢያንስ 2.7 እጥፍ ይበልጣል። ከእነዚህ ጂኖች ውስጥ፣ 4 ጂኖች በቁጥጥር ናሙናዎች ውስጥ በብዛት የበለጡ ነበሩ እና 1597 ጂኖች በPPA ናሙናዎች ውስጥ በብዛት የበለጡ ነበሩ። PPA ፀረ-ተሕዋስያን ባህሪያት ስላሉት፣ በናሙና ዓይነቶች መካከል ያለውን የPPA ሜታቦሊዝም እና የምርት ጂኖች ብዛት መርምረናል። ከ1332 PPA ሜታቦሊዝም ጋር የተያያዙ ጂኖች መካከል፣ 27 ጂኖች በቁጥጥር ናሙናዎች ውስጥ በከፍተኛ ሁኔታ የበለጡ ነበሩ እና 12 ጂኖች በPPA ናሙናዎች ውስጥ የበለጠ የበለጡ ነበሩ። ከ223 PPA ምርት ጋር የተያያዙ ጂኖች መካከል፣ 1 ጂን በPPA ናሙናዎች ውስጥ በከፍተኛ ሁኔታ የበለጡ ነበሩ። ምስል 6A በተጨማሪ በPPA ሜታቦሊዝም ውስጥ የተሳተፉትን ጂኖች ከፍተኛ ብዛት ያሳያል፣ በቁጥጥር ናሙናዎች ውስጥ በከፍተኛ ሁኔታ ከፍተኛ ብዛት እና ትልቅ የውጤት መጠኖች፣ ምስል 6B ደግሞ በPPA ናሙናዎች ውስጥ በከፍተኛ ሁኔታ ከፍተኛ ብዛት ያላቸው የግለሰብ ጂኖችን ያጎላል።
ምስል 6. በመዳፊት አንጀት ማይክሮባዮም ውስጥ ከPPA ጋር የተያያዙ ጂኖች ልዩነት። የእሳተ ገሞራ ፕላቶች ከPPA ሜታቦሊዝም (A) እና ከPPA ምርት (B) ጋር የተያያዙ የጂኖች ብዛት ልዩነቶችን ያሳያሉ። ግራጫ ነጠብጣቦች የናሙና ዓይነቶች (p-value > 0.05) መካከል ጉልህ የሆነ ልዩነት ያልነበራቸው ጂኖችን ያመለክታሉ። ባለቀለም ነጥቦች በብዛት ውስጥ ጉልህ የሆነ ልዩነት ያሳያሉ (p-value ≤ 0.05)። በብዛት ውስጥ ትልቁ ልዩነት ያላቸው 20 ጂኖች በቅደም ተከተል በቀይ እና በቀላል ሰማያዊ (ቁጥጥር እና PPA ናሙናዎች) ይታያሉ። የቢጫ እና ወይንጠጅ ነጠብጣቦች ብዛት በቁጥጥር ናሙናዎች ውስጥ ቢያንስ 2.7 እጥፍ የሚበልጥ ነበር። ጥቁር ነጠብጣቦች በቁጥጥር እና በPPA ናሙናዎች ውስጥ በጣም የተለያየ ብዛት ያላቸውን ጂኖች ይወክላሉ፣ አማካይ የCLR ልዩነቶች በ-1 እና 1 መካከል። የP እሴቶች በማን-ዊትኒ ዩ ሙከራ በመጠቀም የተሰሉ እና ለብዙ ንፅፅሮች በቤንጃሚኒ-ሆችበርግ አሰራር ተስተካክለዋል። ጂኖች በተደጋጋሚ ባልሆነው የጂን ካታሎግ ውስጥ ካሉ ተወካይ ጂኖች ጋር ይዛመዳሉ። የጂን ስሞች KO ጂንን የሚያመለክት የKEGG ምልክት ያካትታሉ። ደማቅ አማካይ የCLR ልዩነቶች በከፍተኛ ሁኔታ የተለያዩ ብዛትን ያመለክታሉ። ሰረዝ (-) በKEGG የውሂብ ጎታ ውስጥ ለጂን ምንም ምልክት እንደሌለ ያሳያል።
ከPPA ሜታቦሊዝም እና/ወይም ምርት ጋር የተያያዙ ጂኖች ታክሳዎች የተዘረጉትን የታክሶኖሚክ ማንነት ከጂን ተዛማጅ መለያ ጋር በማዛመድ ተለይተዋል። በጄኔሩ ደረጃ፣ 130 ጄኔራዎች ከPPA ሜታቦሊዝም ጋር የተያያዙ ጂኖች እንዳላቸው እና 61 ጄኔራዎች ከPPA ምርት ጋር የተያያዙ ጂኖች እንዳላቸው ተረጋግጧል (ተጨማሪ ሠንጠረዥ 4)። ሆኖም፣ በብዛት ውስጥ ጉልህ የሆነ ልዩነት አላሳየም (p > 0.05)።
በዝርያዎቹ ደረጃ፣ 144 የባክቴሪያ ዝርያዎች ከPPA ሜታቦሊዝም ጋር የተያያዙ ጂኖች እንዳሏቸው እና 68 የባክቴሪያ ዝርያዎች ከPPA ምርት ጋር የተያያዙ ጂኖች እንዳሏቸው ተገኝቷል (ተጨማሪ ሰንጠረዥ 5)። ከPPA ሜታቦሊየሮች መካከል ስምንት ባክቴሪያዎች በናሙና ዓይነቶች መካከል ከፍተኛ የብዛት ጭማሪ አሳይተዋል፣ እና ሁሉም በተግባር ላይ ጉልህ ለውጦችን አሳይተዋል (ተጨማሪ ሰንጠረዥ 6)። ሁሉም በብዛት ከፍተኛ ልዩነት ያላቸው የተለዩ የPPA ሜታቦሊየሮች በPPA ናሙናዎች ውስጥ በብዛት ይገኛሉ። የዝርያ ደረጃ ምደባ በርካታ የባክቴሮይድ እና የሩሚኖኮከስ ዝርያዎችን እንዲሁም ዱንካኒያ ዱቦይስን፣ ማይክሶባክቴሪየም ኢንቴሪካን፣ ሞኖኮከስ ፔክቲኖሊቲከስን እና አልካሊጂንስ ፖሊሞርፋን ጨምሮ በናሙና ዓይነቶች መካከል ጉልህ የሆነ ልዩነት የሌላቸውን የጄኔራ ተወካዮችን አሳይቷል። በPPA አምራች ባክቴሪያዎች መካከል፣ አራት ባክቴሪያዎች በናሙና ዓይነቶች መካከል ጉልህ የሆነ የብዛት ልዩነት አሳይተዋል። በብዛት ከፍተኛ ልዩነት ያላቸው ዝርያዎች ባክቴሮይድስ ኖቮሮሲ፣ ዱንካኒያ ዱቦይስ፣ ማይክሶባክቴሪየም ኢንቴሪቲዲስ እና ሩሚኖኮከስ ቦቪስ ይገኙበታል።
በዚህ ጥናት፣ የፒኤፒኤ ተጋላጭነት በአይጦች የአንጀት ማይክሮባዮታ ላይ የሚያሳድረውን ተጽእኖ መርምረናል። ፒኤፒኤ በባክቴሪያዎች ላይ የተለያዩ ምላሾችን ሊያመጣ ይችላል ምክንያቱም በተወሰኑ ዝርያዎች የሚመረት፣ በሌሎች ዝርያዎች እንደ ምግብ ምንጭ ጥቅም ላይ የሚውል ወይም ፀረ-ተሕዋስያን ተጽእኖ ስላለው። ስለዚህ፣ በምግብ ማሟያ በኩል ወደ አንጀት አካባቢ መጨመር በመቻቻል፣ በተጋላጭነት እና እንደ ንጥረ ነገር ምንጭ የመጠቀም ችሎታ ላይ በመመስረት የተለያዩ ውጤቶች ሊኖሩት ይችላል። ስሜታዊ የሆኑ የባክቴሪያ ዝርያዎች ሊወገዱ እና ለፒኤፒኤ የበለጠ ተከላካይ በሆኑ ወይም እንደ ምግብ ምንጭ ሊጠቀሙበት በሚችሉ ሊተኩ ይችላሉ፣ ይህም የአንጀት ማይክሮባዮታ ስብጥር ላይ ለውጦችን ያስከትላል። ውጤቶቻችን በማይክሮባላዊ ስብጥር ላይ ጉልህ ልዩነቶችን አሳይተዋል ነገር ግን በአጠቃላይ በማይክሮባላዊ ልዩነት ላይ ምንም ተጽእኖ አላሳዩም። ትልቁ ውጤት በዝርያ ደረጃ ታይቷል፣ ከ70 በላይ ታክሳዎች በፒኤፒኤ እና በቁጥጥር ናሙናዎች መካከል በብዛት በእጅጉ የተለዩ ናቸው (ተጨማሪ ሠንጠረዥ 2)። በፒኤፒኤ የተጋለጡ ናሙናዎች ስብጥር ላይ ተጨማሪ ግምገማ ካልተጋለጡ ናሙናዎች ጋር ሲነጻጸር የማይክሮባላዊ ዝርያዎችን የበለጠ ልዩነት አሳይቷል፣ ይህም ፒኤፒኤ የባክቴሪያ እድገት ባህሪያትን ሊያሻሽል እና በፒኤፒኤ የበለጸጉ አካባቢዎች ውስጥ ሊተርፉ የሚችሉ የባክቴሪያ ህዝቦችን ሊገድብ እንደሚችል ይጠቁማል። ስለዚህ ፒኤፒኤ የአንጀት ማይክሮባዮታ ልዩነትን በስፋት ከማስተጓጎል ይልቅ በምርጫ ለውጦችን ሊያመጣ ይችላል።
እንደ PPA ያሉ የምግብ መከላከያዎች ቀደም ሲል አጠቃላይ ልዩነትን ሳይነኩ የአንጀት ማይክሮባዮም ክፍሎችን ብዛት እንደሚቀይሩ ታይቷል (ናግፓል እና ሌሎች፣ 2021)። እዚህ፣ በፒኤፒ በተጋለጡ አይጦች ውስጥ በከፍተኛ ሁኔታ የበለፀጉ በፋይለም ባክቴሮይድቴስ (ቀደም ሲል ባክቴሮይድቴስ በመባል የሚታወቀው) ውስጥ ባሉ የባክቴሮይድቴስ ዝርያዎች መካከል በጣም አስደናቂ ልዩነቶችን ተመልክተናል። የባክቴሮይድ ዝርያዎች ብዛት መጨመር ከጨመረው የንፍጥ መበላሸት ጋር የተቆራኘ ሲሆን ይህም የኢንፌክሽን አደጋን ሊጨምር እና እብጠትን ሊያባብስ ይችላል (ኮርኒክ እና ሌሎች፣ 2015፤ ዴሳይ እና ሌሎች፣ 2016፤ ፔንዞል እና ሌሎች፣ 2019)። አንድ ጥናት እንዳመለከተው በባክቴሮይድ ፍራጊሊስ የታከሙ አዲስ የተወለዱ ወንድ አይጦች የኦቲዝም ስፔክትረም ዲስኦርደር (ASD) የሚያስታውሱ ማህበራዊ ባህሪያትን ያሳያሉ (ካርሜል እና ሌሎች፣ 2023)፣ እና ሌሎች ጥናቶች እንደሚያሳዩት የባክቴሮይድ ዝርያዎች የበሽታ መከላከያ እንቅስቃሴን ሊቀይሩ እና ራስን የመከላከል ኢንፍላማቶሪ ካርዲዮሚዮፓቲ ሊያስከትሉ ይችላሉ (ጂል-ክሩዝ እና ሌሎች፣ 2019)። ለPPA በተጋለጡ አይጦች ውስጥ የሩሚኖኮከስ፣ የፕሬቮቴላ እና የፓራባክቶሮይድ ዝርያዎች በከፍተኛ ሁኔታ ጨምረዋል (ኮሬቲ እና ሌሎች፣ 2018)። የተወሰኑ የሩሚኖኮከስ ዝርያዎች እንደ ክሮንስ በሽታ ካሉ በሽታዎች ጋር የተያያዙ ሲሆኑ ፕሮኢንፍላማቶሪ ሳይቶኪኖችን በማምረት (ሄንኬ እና ሌሎች፣ 2019)፣ እንደ ፕሬቮቴላ ሂማኒ ያሉ የፕሪቮቴላ ዝርያዎች ደግሞ እንደ የደም ግፊት እና የኢንሱሊን ስሜታዊነት ካሉ የሜታቦሊክ በሽታዎች ጋር የተቆራኙ ናቸው (ፔደርሰን እና ሌሎች፣ 2016፤ ሊ እና ሌሎች፣ 2017)። በመጨረሻም፣ የባክቴሮይድቴስ (ቀደም ሲል ፈርሚኩቴስ በመባል የሚታወቀው) ከባክቴሮይድቴስ ጋር ያለው ጥምርታ በቁጥጥር አይጦች ውስጥ ካለው አይጥ ይልቅ በPPA በተጋለጡ አይጦች ውስጥ በጣም ዝቅተኛ መሆኑን ደርሰንበታል ምክንያቱም ከፍተኛ የባክቴሮይድቴስ ዝርያዎች ብዛት ከፍተኛ ነው። ይህ ጥምርታ ቀደም ሲል የአንጀት ሆሞስታሲስ አስፈላጊ አመላካች እንደሆነ ታይቷል፣ እና በዚህ ጥምርታ ውስጥ ያሉ መዛባቶች ከተለያዩ የበሽታ ሁኔታዎች ጋር ተያይዘዋል (ተርፒን እና ሌሎች፣ 2016፤ ታኬዛዋ እና ሌሎች፣ 2021፤ አን እና ሌሎች፣ 2023)፣ ይህም የአንጀት እብጠት በሽታዎችን ጨምሮ (ስቶጃኖቭ እና ሌሎች፣ 2020)። በአጠቃላይ፣ የፊለም ባክቴሮይድቴስ ዝርያዎች በከፍተኛ የአመጋገብ PPA በጣም የተጎዱ ይመስላሉ። ይህ ሊሆን የሚችለው ለPPA ከፍተኛ መቻቻል ወይም PPAን እንደ የኃይል ምንጭ የመጠቀም ችሎታ ምክንያት ሊሆን ይችላል፣ ይህም ቢያንስ ለአንድ ዝርያ፣ ሆይልሴላ ኢኖሴያ (ሂች እና ሌሎች፣ 2022) እውነት እንደሆነ ታይቷል። በአማራጭ፣ የእናቶች PPA መጋለጥ የአይጥ ዘሮች አንጀት ለባክቴሮይድቴስ ቅኝ ግዛት የበለጠ ተጋላጭ እንዲሆን በማድረግ የፅንስ እድገትን ሊያሻሽል ይችላል፤ ሆኖም፣ የጥናታችን ንድፍ እንዲህ ዓይነቱን ግምገማ አልፈቀደም።
የሜታጂኖሚክ ይዘት ግምገማ ከፒኤኤ ሜታቦሊዝም እና ምርት ጋር በተያያዙ የጂኖች ብዛት ላይ ከፍተኛ ልዩነቶችን አሳይቷል፣ በፒኤኤ የተጋለጡ አይጦች ለፒኤኤ ምርት ተጠያቂ የሆኑ ከፍተኛ የጂኖች ብዛት ያሳያሉ፣ በፒኤኤ የተጋለጡ አይጦች ደግሞ ለፒኤኤ ሜታቦሊዝም ተጠያቂ የሆኑ ከፍተኛ የጂኖች ብዛት አሳይተዋል (ምስል 6)። እነዚህ ውጤቶች እንደሚያመለክቱት የፒኤኤ (PPA) በማይክሮባላዊ ስብጥር ላይ ያለው ተጽእኖ በአጠቃቀሙ ምክንያት ብቻ ላይሆን ይችላል፣ አለበለዚያ ከፒኤኤ ሜታቦሊዝም ጋር የተያያዙት ጂኖች ብዛት በፒኤኤ የተጋለጡ አይጦች በአንጀት ማይክሮባዮም ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው መጠን ማሳየት ነበረባቸው። አንድ ማብራሪያ ፒኤኤ (PPA) የባክቴሪያ ብዛትን በዋናነት በባክቴሪያ እንደ ንጥረ ነገር በመጠቀም ሳይሆን በፀረ-ተህዋሲያን ውጤቶቹ አማካኝነት ያስታግሳል። ቀደም ሲል የተደረጉ ጥናቶች እንደሚያሳዩት ፒኤኤ (PPA) የሳልሞኔላ ቲፊሙሪየምን እድገት በመጠን ጥገኛ በሆነ መንገድ እንደሚገታ ያሳያል (ጃኮብሰን እና ሌሎች፣ 2018)። ለከፍተኛ የፒኤኤ ክምችት መጋለጥ ለፀረ-ተህዋሲያን ባህሪያቱ መቋቋም ለሚችሉ ባክቴሪያዎች ሊመርጥ ይችላል እና ሜታቦሊዝም ወይም ማምረት ላይችሉ ይችላሉ። ለምሳሌ፣ በርካታ የፓራባክቴሮይድ ዝርያዎች በPPA ናሙናዎች ውስጥ በከፍተኛ ሁኔታ ከፍተኛ መጠን አሳይተዋል፣ ነገር ግን ከPPA ሜታቦሊዝም ወይም ምርት ጋር የተያያዙ ጂኖች አልተገኙም (ተጨማሪ ሰንጠረዦች 2፣ 4 እና 5)። በተጨማሪም፣ የፒኤፒኤ ምርት እንደ መፍላት ተረፈ ምርት በተለያዩ ባክቴሪያዎች መካከል በስፋት ተሰራጭቷል (ጎንዛሌዝ-ጋርሲያ እና ሌሎች፣ 2017)። ከፍተኛ የባክቴሪያ ልዩነት በቁጥጥር ናሙናዎች ውስጥ ከPPA ሜታቦሊዝም ጋር የተያያዙ ጂኖች ብዛት ምክንያት ሊሆን ይችላል (አቬሪና እና ሌሎች፣ 2020)። በተጨማሪም፣ ከ1332 ጂኖች ውስጥ 27ቱ (2.14%) ብቻ ከPPA ሜታቦሊዝም ጋር ብቻ የተያያዙ ጂኖች እንደሆኑ ተንብየዋል። ከPPA ሜታቦሊዝም ጋር የተያያዙ ብዙ ጂኖች በሌሎች የሜታቦሊዝም መንገዶች ውስጥም ይሳተፋሉ። ይህ በPPA ሜታቦሊዝም ውስጥ የተሳተፉት ጂኖች ብዛት በቁጥጥር ናሙናዎች ውስጥ ከፍ ያለ መሆኑን ያሳያል፤ እነዚህ ጂኖች የፒኤፒኤ አጠቃቀምን ወይም መፈጠርን የማያስከትሉ መንገዶች ላይ ሊሠሩ ይችላሉ። በዚህ ሁኔታ፣ ከPPA ትውልድ ጋር የተያያዘ አንድ ጂን ብቻ በናሙና ዓይነቶች መካከል ከፍተኛ የሆነ የብዛት ልዩነት አሳይቷል። ከPPA ሜታቦሊዝም ጋር ከተያያዙ ጂኖች በተቃራኒ፣ የፒኤፒኤ ምርትን የሚያመለክቱ ጂኖች የተመረጡት በቀጥታ ለPPA ምርት በባክቴሪያ መንገድ ውስጥ ስለሚሳተፉ ነው። በPPA በተጋለጡ አይጦች ውስጥ፣ ሁሉም ዝርያዎች PPA ለማምረት በብዛት እና አቅም በከፍተኛ ሁኔታ እንደጨመሩ ተገኝተዋል። ይህም PPAs PPAs PPA አምራቾችን እንደሚመርጡ እና ስለዚህ PPA የማምረት አቅም እንደሚጨምር እንደሚተነብይ ያለውን ትንበያ ይደግፋል። ሆኖም፣ የጂን ብዛት ከጂን አገላለጽ ጋር የግድ አይዛመድም፤ ስለዚህ፣ ከPPA ሜታቦሊዝም ጋር የተያያዙት ጂኖች ብዛት በቁጥጥር ናሙናዎች ውስጥ ከፍ ያለ ቢሆንም፣ የመግለፅ መጠኑ የተለየ ሊሆን ይችላል (ሺ እና ሌሎች፣ 2014)። በPPA-አምራች ጂኖች ስርጭት እና PPA ምርት መካከል ያለውን ግንኙነት ለማረጋገጥ፣ በPPA ምርት ውስጥ የተሳተፉ ጂኖችን አገላለጽ ጥናቶች ያስፈልጋሉ።
የPPA እና የቁጥጥር ሜታጂኖሞች ተግባራዊ ማብራሪያ አንዳንድ ልዩነቶችን አሳይቷል። የPCA የጂን ይዘት ትንተና በPPA እና በቁጥጥር ናሙናዎች መካከል የተከፋፈሉ ክላስተሮችን አሳይቷል (ምስል 5)። በናሙና ውስጥ የተሰበሰበው ክላስተር የቁጥጥር ጂን ይዘት የበለጠ የተለያየ መሆኑን አሳይቷል፣ የPPA ናሙናዎች አንድ ላይ ተሰባስበው ነበር። በጂን ይዘት ክላስተር በዝርያዎች ስብጥር ከመሰብሰብ ጋር ተመሳሳይ ነበር። ስለዚህ፣ በመንገድ ብዛት ላይ ያሉ ልዩነቶች በውስጣቸው ካሉ የተወሰኑ ዝርያዎች እና ዝርያዎች ብዛት ለውጦች ጋር የሚጣጣሙ ናቸው። በPPA ናሙናዎች ውስጥ፣ በከፍተኛ ሁኔታ ከፍተኛ ብዛት ያላቸው ሁለት መንገዶች ከአሚኖስኳር/ኑክሊዮታይድ የስኳር ሜታቦሊዝም (ko:K21279) እና ከብዙ የሊፒድ ሜታቦሊዝም መንገዶች (ko:K00647፣ ko:K03801፤ ተጨማሪ ሠንጠረዥ 3) ጋር የተያያዙ ናቸው። ከko:K21279 ጋር የተያያዙ ጂኖች ከPPA ናሙናዎች ውስጥ በጣም ከፍተኛ ቁጥር ያላቸው ዝርያዎች ካሉት ዝርያዎች አንዱ ከሆነው ባክቴሮይድስ ዝርያ ጋር የተቆራኙ እንደሆኑ ይታወቃል። ይህ ኢንዛይም ካፕሱላር ፖሊሶካካርዴስን በመግለጽ የበሽታ መከላከያ ምላሽን ሊያመልጥ ይችላል (Wang et al., 2008)። ይህ በPPA በተጋለጡ አይጦች ውስጥ የሚታዩትን ባክቴሮይድስ መጨመር ሊያስከትል ይችላል። ይህ በPPA ማይክሮባዮም ውስጥ የሚታየውን የጨመረውን የፋቲ አሲድ ውህደት ያሟላል። ባክቴሪያዎች የFASIIko:K00647 (fabB) መንገድን በመጠቀም የፋቲ አሲዶችን ለማምረት ይጠቀማሉ፣ ይህም በአስተናጋጅ ሜታቦሊዝም መንገዶች ላይ ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል (ያኦ እና ሮክ፣ 2015፤ ጆንሰን እና ሌሎች፣ 2020)፣ እና በሊፒድ ሜታቦሊዝም ላይ የተደረጉ ለውጦች በነርቭ ልማት ውስጥ ሚና ሊጫወቱ ይችላሉ (ዩ እና ሌሎች፣ 2020)። በPPA ናሙናዎች ውስጥ የጨመረው ብዛት የሚያሳየው ሌላው መንገድ የስቴሮይድ ሆርሞን ባዮሲንተሲስ ነው (ko:K12343)። የአንጀት ማይክሮባዮታ የሆርሞን መጠንን የመቆጣጠር እና በሆርሞኖች ተጽዕኖ የመሆን ችሎታ መካከል የተገላቢጦሽ ግንኙነት እንዳለ የሚያሳይ እየጨመረ የመጣ ማስረጃ አለ፣ በዚህም ምክንያት የስቴሮይድ መጠን ዝቅተኛ የጤና መዘዝ ሊያስከትል ይችላል (ቴቴል እና ሌሎች፣ 2018)።
ይህ ጥናት ያለ ገደብ እና ግምት ውስጥ የሚገባ አይደለም። አንድ አስፈላጊ ልዩነት በእንስሳቱ ላይ የፊዚዮሎጂ ግምገማዎችን አለማካሄዳችን ነው። ስለዚህ፣ በማይክሮባዮም ላይ የሚደረጉ ለውጦች ከማንኛውም በሽታ ጋር የተያያዙ መሆናቸውን በቀጥታ መደምደም አይቻልም። ሌላው ግምት በዚህ ጥናት ውስጥ ያሉት አይጦች ከእናቶቻቸው ጋር ተመሳሳይ አመጋገብ መመገባቸው ነው። የወደፊት ጥናቶች ከPPA የበለፀገ አመጋገብ ወደ PPA-ነጻ አመጋገብ መቀየር በማይክሮባዮም ላይ የሚያሳድረውን ተጽእኖ ያሻሽላል ወይ የሚለውን ሊወስኑ ይችላሉ። እንደሌሎች ብዙ ሰዎች የጥናታችን አንድ ገደብ ውስን የናሙና መጠን ነው። ትክክለኛ መደምደሚያዎች ሊደረጉ ቢችሉም፣ ትልቅ የናሙና መጠን ውጤቶቹን ሲተነትኑ የበለጠ የስታቲስቲክስ ኃይል ይሰጣል። እንዲሁም በአንጀት ማይክሮባዮም እና በማንኛውም በሽታ መካከል ስላለው ግንኙነት መደምደሚያ ላይ ለመድረስ ጥንቃቄ እናደርጋለን (ያፕ እና ሌሎች፣ 2021)። እድሜ፣ ጾታ እና አመጋገብን ጨምሮ ግራ የሚያጋቡ ምክንያቶች በማይክሮባዮም ስብጥር ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ሊያሳድሩ ይችላሉ። እነዚህ ምክንያቶች የአንጀት ማይክሮባዮምን ከተወሳሰቡ በሽታዎች ጋር ስላለው ግንኙነት በጽሑፎቹ ውስጥ የተስተዋሉትን አለመጣጣሞች ሊያብራሩ ይችላሉ (ጆንሰን እና ሌሎች፣ 2019፤ ላጎድ እና ናሰር፣ 2023)። ለምሳሌ፣ የባክቴሪያ ዝርያ አባላት በእንስሳት እና በሰዎች ላይ የኤኤስዲ (ASD) ተጠቂዎች እንደጨመሩ ወይም እንደቀነሱ ታይቷል (Angelis et al., 2013; Kushak et al., 2017)። በተመሳሳይ፣ የአንጀት እብጠት ባለባቸው ታካሚዎች ላይ የተደረጉ ጥናቶች በተመሳሳይ ታክሳ ውስጥ ጭማሪ እና መቀነስን አግኝተዋል (ዋልተርስ et al., 2014; Forbes et al., 2018; Upadhyay et al., 2023)። የፆታ አድልዎ ተጽእኖን ለመገደብ፣ ልዩነቶች በአመጋገብ ምክንያት እንዲከሰቱ የጾታዎች እኩል ውክልና ለማረጋገጥ ሞክረናል። ተግባራዊ ማብራሪያ አንዱ ተግዳሮት የተረፈ የጂን ቅደም ተከተሎችን ማስወገድ ነው። የጂን ክላስተር ዘዴያችን 95% የቅደም ተከተል ማንነት እና 85% ርዝመት ተመሳሳይነት እንዲሁም የሐሰት ክላስተርን ለማስወገድ 90% የአሰላለፍ ሽፋን ይፈልጋል። ሆኖም፣ በአንዳንድ ሁኔታዎች፣ ተመሳሳይ ማብራሪያዎችን (ለምሳሌ፣ MUT) ያላቸውን COGዎች ተመልክተናል (ምስል 6)። እነዚህ ኦርቶሎጂዎች የተለዩ መሆናቸውን፣ ከተወሰኑ ጀነራሎች ጋር የተያያዙ መሆናቸውን ወይም ይህ የጂን ክላስተር አቀራረብ ውስንነት መሆኑን ለመወሰን ተጨማሪ ጥናቶች ያስፈልጋሉ። ሌላው የተግባር ማብራሪያ ገደብ ሊሆን የሚችል የተሳሳተ ምደባ ነው፤ የባክቴሪያ ጂን mmdA በፕሮፒዮኔት ውህደት ውስጥ የሚሳተፍ የታወቀ ኢንዛይም ነው፣ ነገር ግን KEGG ከፕሮፒዮኔት ሜታቦሊዝም መንገድ ጋር አያያይዘውም። በተቃራኒው፣ scpB እና mmcD ኦርቶሎጂዎች ተዛማጅ ናቸው። የተመደቡ ማንኳኳቶች የሌሏቸው ብዙ ጂኖች የጂን ብዛት ሲገመግሙ ከPPA ጋር የተያያዙ ጂኖችን መለየት አለመቻል ሊያስከትሉ ይችላሉ። የወደፊት ጥናቶች የአንጀት ማይክሮባዮታን ተግባራዊ ባህሪያት በጥልቀት ለመረዳት እና የጂን አገላለጽን ከወደፊት ተፅዕኖዎች ጋር ለማገናኘት ከሚያስችሉት የሜታትራንስክሪፕትሜም ትንተና ይጠቀማሉ። የተወሰኑ የነርቭ ልማት መዛባትን ወይም የአንጀት እብጠት በሽታዎችን ለሚያካትቱ ጥናቶች፣ የማይክሮባዮምን ስብጥር ለውጦችን ከእነዚህ ችግሮች ጋር ለማገናኘት የእንስሳት ፊዚዮሎጂ እና የባህሪ ግምገማዎች ያስፈልጋሉ። የአንጀት ማይክሮባዮምን ወደ ጀርም-ነጻ አይጦች መተካት ተጨማሪ ጥናቶች ማይክሮባዮም የበሽታ መንስኤ ወይም ባህሪ መሆኑን ለመወሰን ጠቃሚ ይሆናሉ።
ባጭሩ፣ የአመጋገብ PPA የአንጀት ማይክሮባዮታ ስብጥርን በመቀየር ረገድ እንደ ምክንያት ሆኖ እንደሚያገለግል አሳይተናል። PPA በኤፍዲኤ የተፈቀደለት መከላከያ ሲሆን ለረጅም ጊዜ ሲጋለጥ የተለመደውን የአንጀት እፅዋት መስተጓጎል ሊያስከትል ይችላል። በበርካታ ባክቴሪያዎች ብዛት ላይ ለውጦችን አግኝተናል፣ ይህም PPA የአንጀት ማይክሮባዮታ ስብጥር ላይ ተጽዕኖ ሊያሳድር እንደሚችል ይጠቁማል። በማይክሮባዮታ ላይ የሚደረጉ ለውጦች በተወሰኑ የሜታቦሊክ መንገዶች ደረጃዎች ላይ ለውጦችን ሊያስከትሉ ይችላሉ፣ ይህም ከአስተናጋጅ ጤና ጋር ተዛማጅነት ያላቸውን የፊዚዮሎጂ ለውጦች ሊያስከትል ይችላል። የአመጋገብ PPA በማይክሮባላዊ ስብጥር ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ ወደ ዲስቢዮሲስ ወይም ሌሎች በሽታዎች ሊያመራ እንደሚችል ለመወሰን ተጨማሪ ጥናቶች ያስፈልጋሉ። ይህ ጥናት የፒኤፒኤ በአንጀት ስብጥር ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ በሰው ልጅ ጤና ላይ እንዴት ተጽዕኖ ሊያሳድር እንደሚችል ለወደፊት ጥናቶች መሠረት ይጥላል።
በዚህ ጥናት ውስጥ የቀረቡት የውሂብ ስብስቦች በኦንላይን ማከማቻዎች ውስጥ ይገኛሉ። የማከማቻ ስም እና የመመዝገቢያ ቁጥር፦ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/፣ PRJNA1092431 ናቸው።
ይህ የእንስሳት ጥናት በማዕከላዊ ፍሎሪዳ ዩኒቨርሲቲ የተቋማዊ የእንስሳት እንክብካቤ እና አጠቃቀም ኮሚቴ (UCF-IACUC) (የእንስሳት አጠቃቀም ፈቃድ ቁጥር፡ PROTO202000002) ጸድቋል። ይህ ጥናት የአካባቢውን ህጎች፣ ደንቦች እና የተቋማዊ መስፈርቶችን ያሟላል።
NG: ፅንሰ-ሀሳብ፣ የውሂብ ክምችት፣ መደበኛ ትንተና፣ ምርመራ፣ ዘዴ፣ ሶፍትዌር፣ ምስላዊነት፣ ጽሑፍ (የመጀመሪያው ረቂቅ)፣ ጽሑፍ (ግምገማ እና ማስተካከያ)። LA: ፅንሰ-ሀሳብ፣ የውሂብ ክምችት፣ ዘዴ፣ ግብዓቶች፣ ጽሑፍ (ግምገማ እና ማስተካከያ)። SH: መደበኛ ትንተና፣ ሶፍትዌር፣ ጽሑፍ (ግምገማ እና ማስተካከያ)። SA: ምርመራ፣ ጽሑፍ (ግምገማ እና ማስተካከያ)። ዋና ዳኛ: ምርመራ፣ ጽሑፍ (ግምገማ እና ማስተካከያ)። SN: ፅንሰ-ሀሳብ፣ የፕሮጀክት አስተዳደር፣ ግብዓቶች፣ ክትትል፣ ጽሑፍ (ግምገማ እና ማስተካከያ)። TA: ፅንሰ-ሀሳብ፣ የፕሮጀክት አስተዳደር፣ ክትትል፣ ጽሑፍ (ግምገማ እና ማስተካከያ)።
ደራሲዎቹ ለዚህ ጽሑፍ ጥናት፣ ደራሲነት እና/ወይም ህትመት ምንም አይነት የገንዘብ ድጋፍ እንዳላገኙ አስታውቀዋል።
ደራሲዎቹ ጥናቱ የተካሄደው የጥቅም ግጭት ተብሎ ሊተረጎም የሚችል የንግድ ወይም የፋይናንስ ግንኙነት ባለመኖሩ እንደሆነ ይናገራሉ። ተግባራዊ አይሆንም።
በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የተገለጹት አስተያየቶች በሙሉ የደራሲዎቹ ብቻ ናቸው እና የተቋሞቻቸውን፣ የአሳታሚዎቻቸውን፣ የአዘጋጆቻቸውን ወይም የገምጋሚዎቻቸውን አመለካከት የሚያንፀባርቁ አይደሉም። በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የተገመገሙ ማናቸውም ምርቶች ወይም በአምራቾቻቸው የተሰጡ ማናቸውም የይገባኛል ጥያቄዎች በአሳታሚው ዋስትና ወይም ድጋፍ አይሰጡም።
ለዚህ ጽሑፍ ተጨማሪ ቁሳቁሶች በመስመር ላይ ይገኛሉ፦ https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frmbi.2024.1451735/full#supplementary-material
አብደሊ ኤልኤስ፣ ሳምሳም ኤ፣ ናስር ኤስኤ (2019)። ፕሮፒዮኒክ አሲድ በኦቲዝም ስፔክትረም ዲስኦርደርስ ውስጥ የ PTEN/AKT መንገድን በመቆጣጠር ግላይሲስን እና የነርቭ እብጠትን ያስከትላል። ሳይንሳዊ ሪፖርቶች 9፣ 8824–8824። doi: 10.1038/s41598-019-45348-z
አይቺሰን፣ ጄ. (1982)። የቅንብር መረጃ ስታትስቲካዊ ትንተና። JR Stat Soc Ser B Methodol. 44, 139–160. doi: 10.1111/j.2517-6161.1982.tb01195.x
አህን ጄ፣ ክዎን ኤች፣ ኪም ዋይጄ (2023)። የጡት ካንሰርን እንደ አደጋ ምክንያት የሚወስኑ የጽኑ/ባክቴሪያይድስ ጥምርታ። የክሊኒካል ሕክምና ጆርናል፣ 12፣ 2216። doi: 10.3390/jcm12062216
አንደርስ ኤስ.፣ ሁበር ደብሊው. (2010)። የቅደም ተከተል ቆጠራ መረጃ ልዩነት አገላለጽ ትንተና። ናት ቀዳሚ 1–1፣ 1–10። doi: 10.1038/npre.2010.4282.1
አንጀሊስ፣ ኤምዲ፣ ፒኮሎ፣ ኤም.፣ ቫኒኒ፣ ኤል.፣ ሲራጉሳ፣ ኤስ.፣ ጂያኮሞ፣ ኤዲ፣ ሰርራዛኔቲ፣ ዲአይ፣ እና ሌሎችም (2013)። ኦቲዝም እና የተስፋፋ የእድገት መዛባት ባለባቸው ልጆች ላይ ያለው የፌካል ማይክሮባዮታ እና ሜታቦሎሜ በሌላ መልኩ አልተገለፀም። PloS One 8፣ e76993። doi: 10.1371/journal.pone.0076993
አቬሪና ኦቪ፣ ኮቭቱን ኤኤስ፣ ፖሊያኮቫ ኤስአይ፣ ሳቪሎቫ ኤኤም፣ ሬብሪኮቭ ዲቪ፣ ዳኒለንኮ ቪኤን (2020)። የኦቲዝም ስፔክትረም ዲስኦርደር ባላቸው ትንንሽ ልጆች ላይ የአንጀት ማይክሮባዮታ የባክቴሪያ ኒውሮሜታቦሊክ ባህሪያት። ጆርናል ኦፍ ሜዲካል ማይክሮባዮሎጂ 69፣ 558–571። doi: 10.1099/jmm.0.001178
ባኬሮ ኤፍ.፣ ኖምቤላ ኬ. (2012)። ማይክሮባዮም እንደ ሰው አካል። ክሊኒካል ማይክሮባዮሎጂ እና ኢንፌክሽን 18፣ 2–4። doi: 10.1111/j.1469-0691.2012.03916.x
ባውር ቲ.፣ ዱሬ ፒ. (2023)። ስለ ፕሮፒዮኒክ አሲድ የሚያመነጩ ባክቴሪያዎች ፊዚዮሎጂ አዳዲስ ግንዛቤዎች፡ አናኤሮቲግነም ፕሮፒዮኒኩም እና አናኤሮቲግነም ኒዮፕሮፒዮኒኩም (ቀደም ሲል ክሎስትሪዲየም ፕሮፒዮኒኩም እና ክሎስትሪዲየም ኒዮፕሮፒዮኒኩም)። ማይክሮኦርጋኒዝም 11፣ 685። doi: 10.3390/ማይክሮኦርጋኒዝም11030685
ባዘር ኤፍ ደብሊው፣ ስፔንሰር ቲኢ፣ ዉ ጂ፣ ኩድ ታ፣ ሜኢንገር ኤስጄ (2004)። የእናቶች አመጋገብ እና የፅንስ እድገት. ጄ nutr. 134፣ 2169–2172። doi: 10.1093 / jn / 134.9.2169
ቤንጃሚን፣ ዋይ.፣ እና ሆችበርግ፣ ጄ. (1995)። የውሸት-አዎንታዊ መጠንን መቆጣጠር፡- ለብዙ ሙከራዎች ተግባራዊ እና ቀልጣፋ አቀራረብ። JR Stat Soc Ser B Methodol. 57, 289–300. doi: 10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x
የፖስታ ሰዓት፡- ኤፕሪል-18-2025