يلعب الميكروبيوم البشري دورًا حاسمًا في صحتنا، حيث يؤثر على كل شيء بدءًا من تطور الأمراض وصولًا إلى الاستجابة للعلاجات. وقد أثار هذا الارتباط اهتمام العلماء في جميع أنحاء العالم، الذين يسعون جاهدين لكشف أسراره. في حين أن علم الميتاجينوم التقليدي قد قدم رؤى قيمة، إلا أنه غير كافٍ لتوضيح التنوع الميكروبي على مستوى السلالة وتوصيف الجينات المشاركة في مقاومة المضادات الحيوية بدقة. تؤكد هذه القيود على الحاجة إلى أساليب أكثر تقدمًا.
لمعالجة هذه المشكلة، طور فريق من الباحثين بقيادة الأستاذ المشارك ماساهيتو هوكوساوا من جامعة واسيدا، بالتعاون مع شركة bitBiome، Inc.، نهجًا رائدًا في علم الجينوم للخلية الواحدة. يوفر هذا النهج، الذي يقرأ المعلومات من الخلايا الفردية، بديلاً واعدًا لعلم الميتاجينوم التقليدي. تستكشف هذه الدراسة، التي نُشرت في 2 أكتوبر 2024 في مجلة Microbiome، التنوع الميكروبي والخصائص الجينية باستخدام تحليل الجينوم للخلية الواحدة.
أجرى الباحثون تحليلًا واسع النطاق للخلايا الفردية للميكروبات في جسم الإنسان. ولهذه الغاية، قاموا بتجنيد 51 مشاركًا وجمعوا عينات اللعاب والبراز الخاصة بهم. ثم أجروا طريقة جديدة لتحليل الجينوم للخلية الواحدة، وهي تقنية SAG-Gel، التي تسوقها شركة bitBiome، Inc. باسم bit-MAP®. في هذه التقنية، تم احتواء البكتيريا الفردية في هلام، وتم تضخيم جينوماتها وتحليلها بشكل فردي.
باستخدام هذه التقنية الجديدة، تمكن الباحثون من إعادة بناء جينومات 300 نوع من البكتيريا لم يتم اكتشافها بالطريقة التقليدية. علاوة على ذلك، قدمت التقنية الجديدة رؤى أعمق حول جينات مقاومة المضادات الحيوية، وشبكات تبادل الجينات، والتفاعلات البكتيرية، والتنوع.
نتائج هذه الدراسة لها العديد من التطبيقات المحتملة. في مجال الصحة العامة، يمكن أن يساعد التوصيف التفصيلي لجينات مقاومة المضادات الحيوية في تطوير استراتيجيات علاجية أكثر استهدافًا وفعالية. وهذا بدوره يمكن أن يساعد في منع الأمراض، وتقليل تكاليف الرعاية الصحية، وتحسين الصحة العامة. في مراقبة البيئة، يمكن لعلم الجينوم للخلية الواحدة تتبع التغيرات الجينية في النظم البيئية للتحكم في انتشار مقاومة المضادات الحيوية ومنعها. في القطاع الزراعي، يمكن أن يوفر فهم ديناميكيات جينات مقاومة المضادات الحيوية إرشادات للممارسات التي تقلل من انتشار المقاومة عبر التربة والمياه والثروة الحيوانية.
https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-024-01903-z
