ترشی پرۆپیۆنیک (PPA) کە مادەیەکی دژە قارچک و زیادکەری باوی خۆراکییە، دەرکەوتووە دەبێتە هۆی گەشەکردنی نائاسایی دەمارەکان لە مشکدا لەگەڵ تێکچوونی کارکردنی گەدە و ڕیخۆڵە، کە لەوانەیە بەهۆی ناتەواوی زیندەیی ڕیخۆڵەوە بێت. پەیوەندییەک لە نێوان بەرکەوتنی PPAی خۆراکی و دیسبایۆزی مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵە پێشنیار کراوە، بەڵام ڕاستەوخۆ لێکۆڵینەوەی لەسەر نەکراوە. لێرەدا، ئێمە لێکۆڵینەوەمان لە گۆڕانکارییەکانی پەیوەست بە PPA لە پێکهاتەی مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵەدا کرد کە ڕەنگە ببێتە هۆی دیسبایۆزی. مایکرۆبایۆمەکانی ڕیخۆڵەی مشکەکان کە خۆراکی چارەسەرنەکراو (n=9) و خۆراکی دەوڵەمەند بە PPA (n=13)یان پێدرابوو بە بەکارهێنانی ڕێکخستنی میتاجینۆمیکی مەودای دوور ڕێکخران بۆ هەڵسەنگاندنی جیاوازی لە پێکهاتەی میکرۆبی و ڕێڕەوی گۆڕانکارییەکانی بەکتریا. PPAی خۆراکیی پەیوەندی بە زیادبوونی زۆری تاکساسە گرنگەکانەوە هەبوو، لەوانەش چەندین جۆری بەکتریا، پریڤۆتێلا و ڕومینۆکۆکۆس، کە پێشتر ئەندامەکانیان بەشداربوون لە بەرهەمهێنانی PPA. هەروەها مایکرۆبایۆمەکانی مشکە بەرکەوتووەکانی PPA ڕێڕەوی زیاتریان هەبوو کە پەیوەندییان بە میتابۆلیزمی چەوری و بایۆسێنتێزی هۆرمۆنی ستیرۆیدەوە هەبوو. ئەنجامەکانمان ئاماژە بەوە دەکەن کە PPA دەتوانێت مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵە و ڕێڕەوی گۆڕانکارییەکانی پەیوەست بەوەوە بگۆڕێت. ئەم گۆڕانکارییە چاودێرکراوانە ئەوە دەردەخەن کە ئەو پارێزەرانەی کە وەک سەلامەت بۆ خواردن پۆلێنکراون دەتوانن کاریگەرییان هەبێت لەسەر پێکهاتەی مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵە و لە بەرامبەردا تەندروستی مرۆڤ.
زۆرجار مایکرۆبایۆمی مرۆڤ بە "دوا ئەندامی جەستە" ناودەبرێت و ڕۆڵێکی گرنگی هەیە لە تەندروستی مرۆڤدا (Baquero and Nombela, 2012). بە تایبەتی، مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵە بەهۆی کاریگەری و ڕۆڵی لە سەرانسەری سیستەمدا لە زۆرێک لە ئەرکە بنەڕەتییەکاندا ناسراوە. بەکتریاکانی کۆمێنسال لە ڕیخۆڵەدا زۆرن، چەندین شوێنی ئیکۆلۆژی داگیر دەکەن، ماددە خۆراکیەکان بەکاردەهێنن، و کێبڕکێ لەگەڵ ماددە نەخۆشخوازە ئەگەرییەکان دەکەن (Jandhyala et al., 2015). پێکهاتە بەکتریا جۆراوجۆرەکانی مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵە توانای بەرهەمهێنانی ماددە خۆراکییە سەرەکییەکانی وەک ڤیتامینەکان و بەرەوپێشبردنی هەرسکردنیان هەیە (Rowland et al., 2018). هەروەها دەرکەوتووە کە میتابۆلیتە بەکتریاکان کاریگەرییان لەسەر گەشەکردنی شانەکان هەیە و ڕێڕەوی گۆڕانکاری و بەرگری بەرز دەکەنەوە (Heijtz et al., 2011; Yu et al., 2022). پێکهاتەی مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵەی مرۆڤ زۆر هەمەچەشنە و بەندە بە هۆکارە بۆماوەیی و ژینگەییەکانی وەک خۆراک، ڕەگەز، دەرمان، و باری تەندروستی (Kumbhare et al., 2019).
خۆراکی دایکان پێکهاتەیەکی گرنگی گەشەکردنی کۆرپەلە و تازەلەدایکبووە و سەرچاوەیەکی گوماناوییە بۆ ئەو پێکهاتانەی کە ڕەنگە کاریگەرییان لەسەر گەشەکردن هەبێت (Bazer et al., 2004; Innis, 2014). یەکێک لەو پێکهاتانەی کە جێگەی سەرنجە ترشی پرۆپیۆنیکە (PPA)، بەرهەمێکی لاوەکی ترشی چەوری زنجیرە کورتە کە لە تەخمیرکردنی بەکتریا و زیادکەرێکی خۆراکییەوە بەدەست دێت (den Besten et al., 2013). PPA تایبەتمەندی دژە بەکتریا و دژە قارچکی هەیە و بۆیە وەک پارێزەری خۆراک و لە بەکارهێنانی پیشەسازیدا بەکاردەهێنرێت بۆ ڕێگریکردن لە گەشەی قاڵب و بەکتریا (Wemmenhove et al., 2016). PPA کاریگەری جیاوازی هەیە لە شانە جیاوازەکاندا. لە جگەردا، PPA کاریگەری دژە هەوکردنی هەیە بە کاریگەری لەسەر دەربڕینی سایتاکین لە ماکرۆفاژەکاندا (Kawasoe et al., 2022). ئەم کاریگەرییە ڕێکخراوەییە لە خانەکانی بەرگری دیکەشدا بەدی کراوە، کە دەبێتە هۆی دابەزینی ڕێکخستنی هەوکردن (Haase et al., 2021). بەڵام کاریگەری پێچەوانە لە مێشکدا بەدی کراوە. توێژینەوەکانی پێشوو دەریانخستووە کە بەرکەوتنی PPA ڕەفتاری هاوشێوەی ئۆتیزم لە مشکدا هاندەدات (El-Ansary et al., 2012). توێژینەوەکانی تر دەریانخستووە کە PPA دەتوانێت گلیۆسیس هان بدات و ڕێڕەوی لایەنگری هەوکردن لە مێشکدا چالاک بکات (Abdelli et al., 2019). لەبەر ئەوەی PPA ترشێکی لاوازە، دەتوانێت لە ڕێگەی پۆششی ڕیخۆڵەوە بڵاوبێتەوە بۆ ناو خوێن و بەم شێوەیە بەربەستە سنووردارەکان ببڕێت لەوانە بەربەستی خوێن-مێشک و هەروەها منداڵدان (Stinson et al., 2019)، ئەمەش گرنگی PPA وەک میتابۆلیتێکی ڕێکخەر کە لەلایەن بەکتریا بەرهەمدەهێنرێت، دەردەخات. هەرچەندە ڕۆڵی ئەگەری PPA وەک هۆکارێکی مەترسی بۆ ئۆتیزم لە ئێستادا لە ژێر لێکۆڵینەوەدایە، بەڵام کاریگەرییەکانی لەسەر کەسانی تووشبوو بە ئۆتیزم لەوانەیە لە هاندانی جیاکاری دەمار زیاتر درێژببێتەوە.
نیشانەکانی گەدە و ڕیخۆڵە وەک سکچوون و قەبزی لە نەخۆشانی تووشبوو بە تێکچوونی گەشەکردنی دەمارەکاندا باون (Cao et al., 2021). توێژینەوەکانی پێشوو دەریانخستووە کە مایکرۆبایۆمی نەخۆشانی تووشبوو بە تێکچوونی سپێکتری ئۆتیزم (ASD) جیاوازە لە کەسانی تەندروست، ئەمەش پێشنیاری بوونی ناڕێکی زیندەیی مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵە دەکات (Finegold et al., 2010). بە هەمان شێوە، تایبەتمەندی مایکرۆبایۆمی ئەو نەخۆشانەی کە نەخۆشی هەوکردنی ڕیخۆڵە، قەڵەوی، نەخۆشی ئەلزەهایمەر و هتدیان هەیە جیاوازە لە کەسانی تەندروست (Turnbaugh et al., 2009; Vogt et al., 2017; Henke et al., 2019). بەڵام تا ئێستا هیچ پەیوەندییەکی هۆکارانە لە نێوان مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵە و نەخۆشییە دەمارییەکان یان نیشانەکاندا دامەزراوە (Yap et al., 2021)، هەرچەندە وا بیردەکرێتەوە کە چەندین جۆری بەکتریا ڕۆڵیان هەبێت لە هەندێک لەم حاڵەتانەی نەخۆشیدا. بۆ نموونە، ئاکەرمانسیا، باکترۆیدس، کلۆستریدیۆم، لاکتۆباسیلۆس، دیسولفۆڤیبریۆ و ڕەگەزەکانی تر زیاتر لە مایکرۆبایۆتای نەخۆشانی تووشبوو بە ئۆتیزمدا زۆرن (Tomova et al., 2015; Golubeva et al., 2017; Cristiano et al., 2018; Zurita et al., 2020). جێگای ئاماژەیە، جۆرە ئەندامی هەندێک لەم ڕەگەزانە ناسراون کە خاوەنی جینەکانی پەیوەست بە بەرهەمهێنانی PPAن (Reichardt et al., 2014; Yun and Lee, 2016; Zhang et al., 2019; Baur and Dürre, 2023). بە سەرنجدان بە تایبەتمەندییە دژە میکرۆبیەکانی PPA، زیادکردنی زۆری ڕەنگە سوودبەخش بێت بۆ گەشەی بەکتریا بەرهەمهێنەرەکانی PPA (Jacobson et al., 2018). بەم شێوەیە، ژینگەیەکی دەوڵەمەند بە PFA لەوانەیە ببێتە هۆی گۆڕانکاری لە مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵەدا، لەوانەش ماددە نەخۆشخوازەکانی گەدە و ڕیخۆڵە، کە لەوانەیە هۆکاری ئەگەری بن کە ببێتە هۆی نیشانەکانی گەدە و ڕیخۆڵە.
پرسیارێکی سەرەکی لە توێژینەوەکانی مایکرۆبایۆمدا ئەوەیە کە ئایا جیاوازی لە پێکهاتەی میکرۆبیدا هۆکارێکە یان نیشانەیەکی نەخۆشییە بنەڕەتییەکانە. یەکەم هەنگاو بۆ ڕوونکردنەوەی پەیوەندی ئاڵۆزی نێوان خۆراک، مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵە و نەخۆشییە دەمارییەکان هەڵسەنگاندنی کاریگەرییەکانی خۆراک لەسەر پێکهاتەی میکرۆبییە. بۆ ئەم مەبەستە، ئێمە ڕێکخستنی میتاجینۆمیکی خوێندنەوەی درێژمان بەکارهێنا بۆ بەراوردکردنی مایکرۆبایۆمەکانی ڕیخۆڵەی نەوەکانی مشکەکان کە خۆراکی دەوڵەمەند بە PPA یان کەمبوونەوەی PPAیان پێدرابوو. نەوەکان هەمان خۆراکی دایکانیان پێدەدرا. ئێمە گریمانەمان کرد کە خۆراکی دەوڵەمەند بە PPA دەبێتە هۆی گۆڕانکاری لە پێکهاتەی میکرۆبی ڕیخۆڵە و ڕێڕەوی کارایی میکرۆبی، بە تایبەتی ئەوانەی پەیوەندییان بە میتابۆلیزمی PPA و/یان بەرهەمهێنانی PPA هەیە.
ئەم توێژینەوەیە مشکە گۆڕدراوەکانی FVB/N-Tg(GFAP-GFP)14Mes/J (تاقیگەی جاکسۆن)ی بەکارهێنا کە پڕۆتینی فلۆرۆسەنتی سەوز (GFP) لە ژێر کۆنترۆڵی بەرزکەرەوەی GFAP تایبەت بە گلیادا زیادە دەربڕین بەپێی ڕێنماییەکانی لیژنەی چاودێری و بەکارهێنانی ئاژەڵانی دامەزراوەیی زانکۆی ناوەندی فلۆریدا (UCF-IACUC) (ژمارەی مۆڵەتی بەکارهێنانی ئاژەڵان: PROTO20200002). دوای شیر لێدان، مشکەکان بە تاک لە قەفەسدا دانران لەگەڵ 1-5 مشک لە هەر ڕەگەزێک بۆ هەر قەفەسێک. مشکەکان بە ئارەزووی خۆیان یان خۆراکی کۆنترۆڵکراوی پاککراوە (خۆراکی ستانداردی دەستکاریکراوی کراوە، 16 کیلۆکالۆریۆس چەوری) یان خۆراکی تەواوکەری سۆدیۆم پرۆپیۆنات (خۆراکی ستانداردی دەستکاریکراو، 16 کیلۆکالۆریۆس چەوری، کە 5,000 پی پی ئێم سۆدیۆم پرۆپیۆنات)یان پێدرابوو. بڕی سۆدیۆم پرۆپیۆناتی بەکارهێنراو یەکسان بوو بە 5,000 میلیگرام PFA/کیلۆگرام کۆی کێشی خۆراک. ئەمە بەرزترین چڕیی PPA یە کە پەسەند کراوە بۆ بەکارهێنان وەک پارێزەری خۆراک. بۆ ئامادەکاری بۆ ئەم توێژینەوەیە، مشکی دایک و باوک بۆ ماوەی ٤ هەفتە پێش جووتبوون هەردوو خۆراکەکەیان پێدرا و بە درێژایی دووگیانی بەنداوەکە بەردەوام بوو. مشکی نەوە [22 مشک، 9 کۆنتڕۆڵ (6 نێر، 3 مێ) و 13 PPA (4 نێر، 9 مێ)] لە شیر لێبڕدران و پاشان بەردەوام بوون لەسەر هەمان خۆراکی بەنداوەکان بۆ ماوەی 5 مانگ. مشکی نەوەکان لە تەمەنی 5 مانگیدا قوربانی کران و ناوەڕۆکی پیسایی ڕیخۆڵەیان کۆکرایەوە و سەرەتا لە بۆری مایکرۆسەنتەرفیوجی 1.5 مل لە پلەی گەرمی -20 پلەی سەدیدا هەڵگیران و پاشان گواسترانەوە بۆ بەفرگرێکی -80 پلەی سەدی تاوەکو DNAی خانەخوێ کەم بووەوە و ترشە ناوکییە میکرۆبییەکان دەرهێنران.
DNAی خانەخوێ بەپێی پرۆتۆکۆڵێکی دەستکاریکراو لابرا (Charalampous et al., 2019). بە کورتی، ناوەڕۆکی پیسایی گواسترایەوە بۆ 500 میکرۆلیتر InhibitEX (Qiagen, Cat#/ID: 19593) و بە بەستوو هەڵگیرا. زۆرترین 1-2 گوللەی پیسایی لە هەر دەرهێنانێکدا پرۆسێس بکە. پاشان ناوەڕۆکی پیساییەکە بە شێوەیەکی میکانیکی یەکسان کرا بە بەکارهێنانی چەقۆیەکی پلاستیکی لە ناو بۆرییەکەدا بۆ ئەوەی شلەیەک دروست بکات. نمونەکان لە 10,000 RCF بۆ ماوەی 5 خولەک یان تاوەکو نمونەکان گوللە دەبن، پاشان شلەی سەرەوە هەڵمژە و گوللەکە لە 250 میکرۆلیتر 1× PBS هەڵواسەوە. 250 میکرۆلیتر گیراوەی ساپۆنین 4.4% (TCI، ژمارەی بەرهەم S0019) زیاد بکە بۆ نمونەکە وەک پاککەرەوە بۆ شلکردنەوەی پەردەی خانە یۆکاریۆتییەکان. نمونەکان بە نەرمی تێکەڵ کران تا یەکسان بوون و لە پلەی گەرمی ژووردا بۆ ماوەی ١٠ خولەک کەرەوز کران. دواتر، بۆ تێکدانی خانە یۆکاریۆتییەکان، 350 میکرۆلیتر ئاوی بێ ناوکی زیادکرا بۆ نمونەکە، بۆ ماوەی 30 چرکە کەرەوزکرا، و پاشان 12 میکرۆلیتر 5 M NaCl زیادکرا. پاشان نموونەکان لە 6000 RCF بۆ ماوەی 5 خولەک سەنتەرفۆج کران. شلەی سەرەوە هەڵمژە و گوللەکە لە 100 میکرۆلیتر 1X PBSدا هەڵواسەوە. بۆ لابردنی DNAی خانەخوێ، 100 میکرۆلیتر HL-SAN بافەر (12.8568 گم NaCl، 4 مل 1M MgCl2، 36 مل ئاوی بێ ناوکی) و 10 میکرۆلیتر ئەنزیم HL-SAN (ArticZymes P/N 70910-202) زیاد بکە. نمونەکان بە باشی تێکەڵ کران بە پیپێت و لە پلەی گەرمی 37 °C بۆ ماوەی 30 خولەک بە 800 خولەک لە خولەکێکدا لەسەر EppendorfTM ThermoMixer C کەرەوز کران. دوای کەرەوزکردن، لە 6000 RCF بۆ ماوەی 3 خولەک سەنتەرفۆج کران و دوو جار بە 800 μl و 1000 μl 1X PBS شۆردران. لە کۆتاییدا، گوللەکە لە 100 میکرۆلیتر 1X PBSدا هەڵواسەوە.
کۆی گشتی DNAی بەکتریا بە بەکارهێنانی کیتی پاککردنەوەی DNA جینۆمیکی نیو ئینگلاند بایۆلابس مۆنارک جیاکرایەوە (نیو ئینگلاند بایۆلابس، ئیپسویچ، ماساچۆستس، پشیلە # T3010L). ڕێکاری کارکردنی ستاندارد کە لەگەڵ کیتەکەدا دابین کراوە کەمێک دەستکاری کراوە. ئاوی بێ ناوکی لە پلەی گەرمی 60 پلەی سەدی پێش کارپێکردن بۆ شۆردنی کۆتایی کەرەوز بکە و بیپارێزە. 10 میکرۆلیتر پرۆتیناز K و 3 میکرۆلیتر RNase A زیاد بکە بۆ هەر نمونەیەک. پاشان 100 میکرۆلیتر Cell Lysis Buffer زیاد بکە و بە نەرمی تێکەڵ بکە. پاشان نمونەکان لە گەرمکەرەوەی گەرمکەرەوەی EppendorfTM C لە پلەی گەرمی 56 پلەی سەدی و 1400 خولەک لە خولەکێکدا بۆ ماوەی لانیکەم 1 کاتژمێر و تا 3 کاتژمێر کەرەوز کران. نمونە کەرەوزکراوەکان لە 12,000 RCF بۆ ماوەی 3 خولەک سەنتەرفۆج کران و سەرەوەی هەر نمونەیەک گواسترایەوە بۆ بۆرییەکی جیاوازی 1.5 مل مایکرۆسەنتەرفۆج کە 400 میکرۆلیتر گیراوەی بەستنەوەی تێدابوو. پاشان بۆرییەکان بۆ ماوەی 5-10 چرکە لە نێوان 1 چرکەدا بە پەلسی گێژەڵوکە کران. تەواوی ناوەڕۆکی شلەی هەر نمونەیەک (نزیکەی 600-700 میکرۆلیتر) بگوازەرەوە بۆ کارتێژی فلتەر کە لەناو بۆری کۆکردنەوەی لێشاودا دانراوە. بۆریەکان لە 1000 RCF بۆ ماوەی 3 خولەک سەنتەرفۆج کران بۆ ئەوەی ڕێگە بدرێت بە بەستنەوەی سەرەتایی DNA و پاشان لە 12,000 RCF بۆ ماوەی 1 خولەک سەنتەرفۆج کران بۆ لابردنی پاشماوەی شلە. ستوونی نمونەکە گواسترایەوە بۆ بۆرییەکی نوێی کۆکردنەوە و پاشان دوو جار شۆردرا. بۆ یەکەم شۆردن، 500 میکرۆلیتر بافەری شۆردن زیاد بکە بۆ هەر بۆرییەک. بۆرییەکە 3-5 جار پێچەوانە بکەرەوە و پاشان لە 12,000 RCF بۆ ماوەی 1 خولەک سەنتەرفۆج بکە. شلەکە لە بۆری کۆکردنەوەکە فڕێ بدە و کارتێژی فلتەرەکە بخەرە ناو هەمان بۆری کۆکردنەوە. بۆ شۆردنی دووەم، 500 میکرۆلیتر بافەری شۆردن زیاد بکە بۆ فلتەرەکە بەبێ پێچەوانەکردنەوە. نمونەکان لە 12,000 RCF بۆ ماوەی 1 خولەک سەنتەرفۆج کران. فلتەرەکە بگوازەرەوە بۆ بۆرییەکی 1.5 مل LoBind® و 100 میکرۆلیتر ئاوی بێ ناوکی پێش گەرمکراو زیاد بکە. فلتەرەکان لە پلەی گەرمی ژووردا بۆ ماوەی 1 خولەک کەرەوز کران و پاشان لە 12,000 RCF بۆ ماوەی 1 خولەک سەنتەرفۆج کران. DNA ی شۆردراو لە پلەی گەرمی -80 پلەی سەدیدا هەڵگیرا.
چڕیی DNA بە بەکارهێنانی فلۆرۆمێتەرێکی QubitTM 4.0 ژمارەیی کرا. DNA بە بەکارهێنانی کیتی هەستیاری بەرزی QubitTM 1X dsDNA (ژمارەی پشیلە Q33231) بەپێی ڕێنماییەکانی بەرهەمهێنەر ئامادەکرا. دابەشکردنی درێژی پارچەی DNA بە بەکارهێنانی AglientTM 4150 یان 4200 TapeStation پێوانە کرا. DNA بە بەکارهێنانی کاراکتەرەکانی DNA جینۆمیکی AgilentTM (ژمارەی پشیلە 5067-5366) و سکرینتەیپی جینۆمی DNA (ژمارە پشیلە 5067-5365) ئامادەکرا. ئامادەکردنی کتێبخانە بە بەکارهێنانی کیتی بارکۆدکردنی خێرای PCR (SQK-RPB004)ی ئۆکسفۆرد نانۆپۆر تەکنەلۆجیزTM (ONT) بەپێی ڕێنماییەکانی بەرهەمهێنەر ئەنجامدرا. DNA بە بەکارهێنانی ڕێکخەری ONT GridIONTM Mk1 لەگەڵ خانەیەکی لێشاوی Min106D (R 9.4.1) ڕێکخرا. ڕێکخستنەکانی ڕێکخستن بریتی بوون لە: پەیوەندیکردنی بنەڕەتی بە وردی بەرز، کەمترین بەهای q 9، ڕێکخستنی بارکۆد، و ڕوپۆشکردنی بارکۆد. نمونەکان بۆ ماوەی 72 کاتژمێر ڕێکخران، دوای ئەوە داتاکانی پەیوەندی بنەڕەتی پێشکەش کران بۆ پرۆسێسکردن و شیکاری زیاتر.
پرۆسێسینگکردنی بایۆئینفورماتیک بە بەکارهێنانی ڕێگاکانی پێشتر باسکراو ئەنجامدرا (Greenman et al., 2024). فایلەکانی FASTQ کە لە ڕێکخستنەوە بەدەست هاتوون بۆ هەر نمونەیەک دابەشکرابوون بەسەر بەڕێوەبەرایەتییەکان. پێش شیکاری بایۆئینفورماتیک، داتاکان بە بەکارهێنانی ئەم بۆرییەی خوارەوە پرۆسێس کران: یەکەم، فایلەکانی FASTQ ی نمونەکان تێکەڵ کران بۆ یەک فایل FASTQ. پاشان، خوێندنەوە کورتترەکان لە 1000 bp بە بەکارهێنانی Filtlong v. 0.2.1 فلتەر کران، لەگەڵ تاکە پارامێتەر کە گۆڕدرابوو کە –min_length 1000 بوو (Wick, 2024). پێش فلتەرکردنی زیاتر، کوالیتی خوێندنەوە بە بەکارهێنانی NanoPlot v. 1.41.3 بەم پارامێتەرانەی خوارەوە کۆنترۆڵکرا: –fastq –plots dot –N50 -o(دی کۆستەر و ڕادمەیکەرز، ٢٠٢٣). خوێندنەوەکان لەگەڵ جینۆمی ئاماژەی مشک GRCm39 (GCF_000001635.27) ڕێکخران بە بەکارهێنانی minimap2 v. 2.24-r1122 بۆ لابردنی خوێندنەوە پیسبووەکانی خانەخوێ بەم پارامێتەرانەی خوارەوە: -L -ax map-ont(لی، ٢٠١٨). فایلەکانی ڕێکخستنی دروستکراو گۆڕدراون بۆ فۆرمات BAM بە بەکارهێنانی samtools view -b (Danecek et al., 2021) لە samtools v. 1.16.1. پاشان خوێندنەوە نەڕێکخراوەکان بە بەکارهێنانی samtools view -b -f 4 دەستنیشان کران، ئەمەش ئاماژەیە بۆ ئەوەی کە ئەم خوێندنەوەانە سەر بە جینۆمی خانەخوێ نەبوون. خوێندنەوە ناڕێکخراوەکان گۆڕدرانەوە بۆ فۆرماتێکی FASTQ بە بەکارهێنانی samtools bam2fq لەگەڵ پارامێتەرەکانی پێشوەختە. نانۆپلۆت لەسەر خوێندنەوە فلتەرکراوەکانی زیاتر بە بەکارهێنانی ئەو ڕێکخستنانەی پێشتر باسکراون دووبارە جێبەجێکرایەوە. دوای فلتەرکردن، داتاکانی میتاجینۆمیک بە بەکارهێنانی میتافلای v. 2.8.2-b1689 بەم پارامێتەرانەی خوارەوە کۆکرانەوە: –nano-raw–meta (کۆلمۆگۆرۆڤ و هاوکارانی، ٢٠٢٠). پارامێتەرەکانی دیکە بە بەهای پێشوەختەیان بەجێبهێڵە. دوای کۆکردنەوە، خوێندنەوە فلتەرکراوەکان بە بەکارهێنانی minimap2 نەخشەکێشران بۆ کۆبوونەوەکە، و پارامێتری -ax map-ont بەکارهێنرا بۆ دروستکردنی فایلێکی ڕێکخستن بە فۆرماتێکی SAM. یەکەمجار کۆبوونەوەکە بە بەکارهێنانی racon v. 1.4.20 بەم پارامێتەرانەی خوارەوە پاڵاوتە کرا: -m 8 -x -6 -g -8 -w 500 -u ( Vaser et al., 2017 ). دوای ئەوەی ڕاکۆن تەواو بوو، زیاتر بە medaka v. 1.7.2 پاڵاوتە کرا، بە بەکارهێنانی medaka_consesus، لەگەڵ هەموو پارامێتەرەکان جگە لە پارامێتری -m کە لە بەها پێشوەختەکانیاندا بەجێماوە. پارامێتری -m لەسەر r941_min_hac_g507 دانراوە بۆ دیاریکردنی کیمیای خانەی لێشاو و بانگکردنی بنەڕەتی وردبینی بەرز کە بۆ داتاکانمان بەکارهاتووە (nanoporetech/medaka, 2024). داتا فلتەرکراوەکان (لەمەودوا بە داتای میکرۆبی ناودەبرێت) و کۆکردنەوەی پاککراوەی کۆتایی بۆ شیکارییەکانی دواتر بەکارهێنران.
بۆ پۆلێنکردنی تاکسۆنۆمی، خوێندنەوە و کۆنتیگەکانی کۆکراوە بە بەکارهێنانی Kraken2 v. 2.1.2 پۆلێن کران ( Wood et al., 2019 ). دروستکردنی ڕاپۆرت و فایلەکانی دەرچوون بۆ خوێندنەوە و کۆکردنەوە، بە ڕێککەوت. بۆ شیکردنەوەی خوێندنەوە و کۆکردنەوەکان بژاردەی –use-names بەکاربهێنە. هەڵبژاردەکانی –gzip-compressed و –paired بۆ بەشەکانی خوێندنەوە دیاری کراون. زۆری ڕێژەیی تاکساسەکان لە میتاجینۆمەکاندا بە بەکارهێنانی Bracken v. 2.8 خەمڵێندرا ( Lu et al., 2017 ). سەرەتا بنکەدراوەیەکی kmerمان دروستکرد کە 1000 بنەمای تێدابوو بە بەکارهێنانی bracken-build بەم پارامێتەرانەی خوارەوە: -d-k 35 -l 1000 کاتێک دروستکرا، bracken بە پشتبەستن بەو ڕاپۆرتەی کە لەلایەن kraken2 دروستکراوە کاردەکات و داتاکان بە بەکارهێنانی ئەم هەڵبژاردنانەی خوارەوە فلتەر دەکات: -d -I -O-ل 1000 -ل

لە نێوانیاندا، P، G یان S هەڵدەبژێردرێت بەپێی ئاستی پۆلێنکردن کە شیکاری دەکرێت. بۆ کەمکردنەوەی کاریگەری پۆلێنکردنی ئەرێنی ساختە، کەمترین ئاستی زۆری ڕێژەیی 1e-4 (1/10,000 خوێندنەوە) پەسەندکرا. پێش شیکاری ئاماری، زۆری ڕێژەیی کە لەلایەن براکنەوە ڕاپۆرتکراون (fraction_total_reads) بە بەکارهێنانی گۆڕینی ڕێژەی لۆگی ناوەندی (CLR) گۆڕدراون (Aitchison, 1982). شێوازی CLR بۆ گۆڕینی داتا هەڵبژێردرا چونکە نەگۆڕاوە لە پێوەر و بەسە بۆ کۆمەڵە داتا ناتەنکەکان (Gloor et al., 2017). گۆڕینی CLR لۆگاریتمی سروشتی بەکاردەهێنێت. داتاکانی ژماردن کە لەلایەن براکنەوە ڕاپۆرتکراون بە بەکارهێنانی دەربڕینی لۆگی ڕێژەیی (RLE) ئاسایی کران (Anders and Huber, 2010). ژمارەکان بە بەکارهێنانی تێکەڵەیەک لە matplotlib v. 3.7.1، seaborn v. 3.7.2 و لۆگاریتمە یەک لە دوای یەکەکان دروستکراون (Gloor et al., 2017). 0.12.2 و ستانتانۆتاسیۆنەکان بەرامبەر 0.5.0 (هانتەر، 2007؛ واسکۆم، 2021؛ چارلیر و هاوکارانی، 2022). ڕێژەی باسیلۆس/باکترۆیدیتس بۆ هەر نمونەیەک بە بەکارهێنانی ژمارەی بەکتریا ئاساییکراوەکان حیسابی بۆ کرا. بەهاکانی ڕاپۆرتکراو لە خشتەکاندا بۆ ٤ شوێنی دەهەمی گەورە دەکرێن. ئیندێکسی جۆراوجۆری سیمپسۆن بە بەکارهێنانی سکریپتی alpha_diversity.py کە لە پاکێجی KrakenTools v. 1.2 دابین کراوە حیسابی بۆ کرا (Lu et al., 2022). ڕاپۆرتی براکن لە سکریپتەکەدا دابین کراوە و ئیندێکسی سیمپسۆن “Si” بۆ پارامێتری -an دابین کراوە. جیاوازی بەرچاو لە زۆریدا بە مامناوەندی جیاوازی CLR ≥ 1 یان ≤ -1 پێناسە کرا. مامناوەندی جیاوازی CLR ±1 ئاماژەیە بۆ زیادبوونی 2.7 هێندە لە زۆری جۆری نمونەیەک. نیشانەی (+/-) ئاماژە بەوە دەکات کە ئایا تاکسۆنەکە بە ڕێککەوت لە نمونەی PPA و نمونەی کۆنترۆڵدا زۆرترە یان نا. گرنگی بە بەکارهێنانی تاقیکردنەوەی Mann-Whitney U دیاریکرا (Virtanen et al., 2020). Statsmodels v. 0.14 (Benjamini and Hochberg, 1995; Seabold and Perktold, 2010) بەکارهێنرا، و ڕێکاری Benjamini-Hochberg بەکارهێنرا بۆ ڕاستکردنەوە بۆ چەندین تاقیکردنەوە. بەهای p ڕێکخراو ≤ 0.05 وەک ئاستێک بۆ دیاریکردنی گرنگی ئاماری بەکارهات.
تێبینیکردنی جین و خەمڵاندنی زۆری ڕێژەیی بە بەکارهێنانی وەشانی دەستکاریکراوی پرۆتۆکۆڵەکە ئەنجامدرا کە لەلایەن Maranga et al. (مارانگا و هاوکارانی، ٢٠٢٣). یەکەم، کۆنتیگەکانی کورتتر لە 500 bp لە هەموو کۆبوونەوەکان لابران بە بەکارهێنانی SeqKit v. 2.5.1 (Shen et al., 2016). پاشان کۆبوونەوە هەڵبژێردراوەکان کۆکرانەوە بۆ پان-مێتاجینۆم. چوارچێوەی خوێندنەوەی کراوە (ORFs) بە بەکارهێنانی Prodigal v. 1.0.1 (وەشانێکی هاوتەریبی Prodigal v. 2.6.3) بەم پارامێتەرانەی خوارەوە دەستنیشان کران: -d-f gff-i -O-T 24 -p meta -C 10000 (هایت و هاوکارانی، 2012؛ جاینیک، 2024). پاشان فایلە نیوکلیۆتایدەکانی دەرهاویشتوو بە بەکارهێنانی پایتۆن فلتەر کران بۆ لابردنی هەموو جینە ناتەواوەکان. پاشان CD-HIT v. 4.8.1 بەکارهێنرا بۆ کۆکردنەوەی جینەکان بەم پارامێتەرانەی خوارەوە: cd-hit-est -i -O-c 0.95 -s 0.85 -aS 0.9 -n 10 -d 256 -M 350000 -T 24 -l 100 -g 1 (فو و هاوکارانی، 2012). کەتەلۆگی جینی نا زیادە دروستکراو بۆ خەمڵاندنی زۆری جینەکان و تێبینیکردن بەکارهات. زۆری جینی ڕێژەیی بە بەکارهێنانی KMA v. 1.4.9 خەمڵێندرا (Clausen et al., 2018). سەرەتا فایلێکی ئیندێکس دروست بکە بە بەکارهێنانی ئیندێکس KMA بەم پارامێتەرانەی خوارەوە: -i -Oپاشان، بە بەکارهێنانی ئەو ئیندێکسەی کە لەگەڵ خوێندنەوە میکرۆبیەکان بۆ هەر نمونەیەک دروستکراوە وەک لە بەشی بۆری بایۆئینفورماتیکدا باسکراوە، KMA بەم پارامێتەرانەی خوارەوە بەڕێوەچوو: -i -O-t_db-bcNano -bc 0.7 -ef -t 24. پاشان، ژمارەی جینەکان بە بەکارهێنانی CLR ئاسایی کرایەوە، و پۆلی شیکاری پێکهاتەی سەرەکی (PCA)ی فێربوونی Sci-kit بەکارهێنرا (Pedregosa et al., 2011). تێبینیکردنی جینی پێشبینیکراو لەسەر کەتەلۆگی جینی زیادە نەبوو بە بەکارهێنانی سکریپتی emapper.py ی eggNOG v. 2.1.12 و بنکەدراوەی eggNOG وەشانی 5.0.2 بەم پارامێتەرانەی خوارەوە ئەنجامدرا: -type CDS –cpu 24 -i– کەتەلۆگی داتاکان–go_evidence نائەلیکترۆنی – دەرچوون– بەڕێوەبەرایەتی دەرچوون–target_orthologs هەموو –seed_ortholog_value 0.001 –seed_ortholog_score 60 –پرسیار_بەرگ 20 –بابەت_بەرگ 0 –وەرگێڕان –سەرپێچی –temp_dir(کانتالاپیدرا و هاوکارانی، ٢٠٢١). ئەنجامەکانی KMA سکرین کران بۆ هەڵبژاردنی جینەکان کە ڕووپۆشی قاڵب و ناسنامەی قاڵب (≥ 90%) و زۆری (قوڵایی ≥ 3)یان بەس بوو. ئەنجامەکانی قووڵی KMA بە بەکارهێنانی CLR گۆڕدرا وەک لە سەرەوە باسکراوە. پاشان ئەنجامەکانی KMA لەگەڵ ناسنامەکانی کۆنتیگ لە ئەنجامەکانی تێبینی کارایی و پۆلێنکردن بەراورد کران بە بەکارهێنانی سەرچاوەی کۆنتیگ بۆ هەر جینێک. وەک لە تاکساسەکاندا، جیاوازییە بەرچاوەکان لە زۆری جینەکاندا وەک جینەکان پێناسە کران کە مامناوەندی جیاوازی CLR ≥ 1 یان ≤ -1یان هەیە، لەگەڵ نیشانەیەک (+/-) کە ئاماژەیە بۆ ئەوەی جینەکە لە نمونەکانی PPA یان کۆنتڕۆڵدا زۆرتر بووە، بە ڕێککەوت.
جینەکان سەرەتا بەپێی ئینسایکلۆپیدیای جین و جینۆمەکانی کیۆتۆ (KEGG) ناسێنەری ئۆرتۆلۆگ (KO) کە لەلایەن eggNOG ەوە دیاریکراون بۆ بەراوردکردنی زۆری ڕێڕەوی جینەکان گرووپ کران. ئەو جینانەی کە ناکاوتیان نەبووە یان ئەو جینانەی کە چەندین جار ناکاوتیان هەبووە پێش شیکاری لابراون. پاشان تێکڕای زۆری هەر KO بۆ هەر نمونەیەک حیسابی بۆ کرا و شیکاری ئاماری ئەنجامدرا. جینەکانی میتابۆلیزمی PPA وەک هەر جینێک پێناسە کرا کە ڕیزێکی ko00640 لە ستوونی KEGG_Pathway دا دیاریکرابوو، ئەمەش ئاماژەیە بۆ ڕۆڵێک لە میتابۆلیزمی پرۆپیۆنات بەپێی KEGG. ئەو جینانەی کە وەک پەیوەندیدار بە بەرهەمهێنانی PPA دەستنیشانکراون لە خشتەی تەواوکەری 1دا ڕیزکراون (Reichardt et al., 2014; Yang et al., 2017). تاقیکردنەوەکانی گۆڕانکاری ئەنجامدرا بۆ دیاریکردنی میتابۆلیزمی PPA و جینەکانی بەرهەمهێنان کە بە شێوەیەکی بەرچاو زۆرتر بوون لە هەر جۆرە نمونەیەکدا. هەزار گۆڕانکاری بۆ هەر جینێک کە شیکرایەوە ئەنجامدرا. بەهای p 0.05 وەکو بڕین بەکارهات بۆ دیاریکردنی گرنگی ئاماری. تێبینییە کاراییەکان بۆ جینەکانی تاکەکەسی لەناو پۆلێکدا تەرخانکرابوون بە پشتبەستن بە تێبینییەکانی جینە نوێنەرەکانی ناو پۆلەکە. تاکساسەکانی پەیوەست بە میتابۆلیزمی PPA و/یان بەرهەمهێنانی PPA دەتوانرێت بە هاوتاکردنی ناسنامەی کۆنتیگ لە فایلەکانی دەرچوونی Kraken2 لەگەڵ هەمان ناسنامەی کۆنتیگ کە لە کاتی تێبینیکردنی کاراییدا بە بەکارهێنانی eggNOG هێڵراوەتەوە دەستنیشان بکرێت. تاقیکردنەوەی گرنگی بە بەکارهێنانی تاقیکردنەوەی مان-ویتنی یو ئەنجامدرا کە پێشتر باسکراوە. ڕاستکردنەوە بۆ چەندین تاقیکردنەوە بە بەکارهێنانی ڕێکاری بنیامینی-هۆچبێرگ ئەنجامدرا. بەهای p ≤ 0.05 وەکو بڕین بەکارهات بۆ دیاریکردنی گرنگی ئاماری.
جۆراوجۆری مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵەی مشکەکان بە بەکارهێنانی پێوەرەکانی جۆراوجۆری سیمپسۆن هەڵسەنگێندرا. هیچ جیاوازییەکی بەرچاو لە نێوان نمونەکانی کۆنترۆڵ و PPA لە ڕووی ڕەگەز و جۆراوجۆری جۆرەکانەوە بەدی نەکرا (بەهای p بۆ ڕەگەز: 0.18، بەهای p بۆ جۆرەکان: 0.16) (شێوەی 1). پاشان پێکهاتەی میکرۆبی بەراورد کرا بە بەکارهێنانی شیکاری پێکهاتەی سەرەکی (PCA). وێنەی ٢ کۆکردنەوەی نمونەکان بەپێی فایلەکانیان نیشان دەدات، ئەمەش ئاماژەیە بۆ ئەوەی کە جیاوازی لە پێکهاتەی جۆرەکانی مایکرۆبایۆمەکان لە نێوان نمونەکانی PPA و کۆنتڕۆڵدا هەبووە. ئەم کۆکردنەوە لە ئاستی ڕەگەزدا کەمتر بەرچاو بوو، ئەمەش ئەوە پیشان دەدات کە PPA کاریگەری لەسەر هەندێک بەکتریا هەیە (شێوەی تەواوکەر 1).
وێنە 1. جۆراوجۆری ئەلفا لە پێکهاتەی ڕەگەز و جۆرەکانی مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵەی مشک. پڵۆتی بۆکس کە پێوەرەکانی جۆراوجۆری سیمپسۆنی ڕەگەز (A) و جۆرەکان (B) لە نمونەکانی PPA و کۆنترۆڵدا نیشان دەدات. گرنگی بە بەکارهێنانی تاقیکردنەوەی مان-ویتنی U دیاریکرا، و چەندین ڕاستکردنەوە بە بەکارهێنانی ڕێکاری بنیامین-هۆچبێرگ ئەنجامدرا. ns، بەهای p گرنگ نەبوو (p>0.05).
وێنە 2. ئەنجامەکانی شیکاری پێکهاتەی سەرەکی پێکهاتەی مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵەی مشک لە ئاستی جۆرەکان. پڵۆتی شیکاری پێکهاتەی سەرەکی دابەشبوونی نمونەکان لە سەرانسەری دوو پێکهاتەی سەرەکی یەکەمیان نیشان دەدات. ڕەنگەکان جۆری نمونە نیشان دەدەن: مشکە بەرکەوتووەکانی PPA وەنەوشەین و مشکە کۆنترۆڵکراوەکان زەردن. پێکهاتە سەرەکییەکانی 1 و 2 بە ڕێککەوت لەسەر میحوەر x و میحوەر y نیشان دراون و وەک ڕێژەی جیاوازی ڕوونکراوی خۆیان دەربڕدراون.
بە بەکارهێنانی داتای ژماردنی گۆڕاوی RLE، کەمبوونەوەی بەرچاو لە ڕێژەی ناوەندی بەکتریا/باسیلی لە مشکی کۆنترۆڵ و PPAدا بینرا (کۆنتڕۆڵ: 9.66، PPA: 3.02؛ بەهای p = 0.0011). ئەم جیاوازییە بەهۆی زۆری زیاتری باکترۆیدیتس بوو لە مشکەکانی PPA بە بەراورد لەگەڵ کۆنتڕۆڵەکان، هەرچەندە جیاوازییەکە گرنگ نەبوو (تێکڕای کۆنتڕۆڵی CLR: 5.51، مامناوەندی PPA CLR: 6.62؛ بەهای p = 0.054)، لە کاتێکدا زۆری باکترۆیدیتس هاوشێوە بوو (تێکڕای CLR: 7.76، مامناوەندی PPA CLR: 7.60؛ بەهای p = 0.18).
شیکاری زۆری ئەندامانی تاکسۆنۆمی مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵە دەریخست کە 1 فایلوم و 77 جۆر جیاوازییەکی بەرچاویان لە نێوان نمونەکانی PPA و کۆنترۆڵدا هەبووە (خشتەی تەواوکەری 2). زۆری 59 جۆر لە نمونەکانی PPA بە شێوەیەکی بەرچاو زیاتر بوو لە نمونەکانی کۆنترۆڵ، لە کاتێکدا زۆری تەنها 16 جۆر لە نمونەکانی کۆنترۆڵدا زیاتر بوو لە نمونەکانی PPA (شێوەی 3).
وێنە 3. زۆری جیاوازی تاکساسەکان لە مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵەی مشکی PPA و کۆنتڕۆڵدا. پڵۆتەکانی گڕکانەکان جیاوازی لە زۆری ڕەگەزەکان (A) یان جۆرەکان (B) لە نێوان نمونەکانی PPA و کۆنترۆڵدا نیشان دەدەن. خاڵە خۆڵەمێشیەکان ئاماژەن بۆ هیچ جیاوازییەکی بەرچاو لە زۆری تاکساسەکاندا. خاڵە ڕەنگاوڕەنگەکان جیاوازییەکی بەرچاو لە زۆریدا نیشان دەدەن (بەهای p ≤ 0.05). ٢٠ تاکساسە سەرەکییەکان کە گەورەترین جیاوازییان لە زۆری نێوان جۆرەکانی نمونەدا هەیە، بە ڕێککەوت بە سوور و شینێکی سووک (نموونە کۆنترۆڵ و PPA) نیشان دراون. خاڵە زەرد و وەنەوشەییەکان لانیکەم 2.7 هێندە زیاتر بوون لە نمونەکانی کۆنتڕۆڵ یان PPA لە چاو کۆنتڕۆڵەکان. خاڵە ڕەشەکان نوێنەرایەتی تاکساس دەکەن کە زۆری جیاوازی بەرچاویان هەیە، لەگەڵ جیاوازی مامناوەندی CLR لە نێوان -1 و 1. بەهاکانی P بە بەکارهێنانی تاقیکردنەوەی Mann-Whitney U حیسابی بۆ کرا و بۆ تاقیکردنەوەی فرەیی بە بەکارهێنانی ڕێکاری Benjamini-Hochberg ڕاستکرانەوە. جیاوازییەکانی CLR مامناوەندی قەڵەمی جیاوازییەکی بەرچاو لە زۆریدا نیشان دەدەن.
دوای شیکردنەوەی پێکهاتەی میکرۆبی ڕیخۆڵە، ئێمە تێبینییەکی کارایی مایکرۆبایۆممان ئەنجامدا. دوای فلتەرکردنی جینە کوالیتی نزمەکان، کۆی گشتی 378,355 جینی ناوازە لە سەرجەم نمونەکاندا دەستنیشانکران. زۆری گۆڕاوی ئەم جینانە بۆ شیکاری پێکهاتە سەرەکییەکان (PCA) بەکارهێنرا، و ئەنجامەکان پلەیەکی بەرزی کۆکردنەوەی جۆرەکانی نمونەیان نیشان دا لەسەر بنەمای پرۆفایلی کاراییەکانیان (شێوەی 4).
وێنە 4. ئەنجامەکانی PCA بە بەکارهێنانی پرۆفایلی کارایی مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵەی مشک. پڵۆتی PCA دابەشبوونی نمونەکان لە سەرانسەری دوو پێکهاتەی سەرەکی یەکەمیان نیشان دەدات. ڕەنگەکان جۆری نمونە نیشان دەدەن: مشکە بەرکەوتووەکانی PPA وەنەوشەین و مشکە کۆنترۆڵکراوەکان زەردن. پێکهاتە سەرەکییەکانی 1 و 2 بە ڕێککەوت لەسەر میحوەر x و میحوەر y نیشان دراون و وەک ڕێژەی جیاوازی ڕوونکراوی خۆیان دەربڕدراون.
دواتر ئێمە پشکنینی زۆری KEGGمان کرد لە جۆرە جیاوازەکانی نمونەدا. سەرجەم 3648 ناوازەی ناوازە دەستنیشان کران، کە 196 لەوانە بە شێوەیەکی بەرچاو لە نمونەکانی کۆنترۆڵدا زۆرتر بوون و 106 لە نمونەکانی PPA زۆرتر بوون (شێوەی 5). سەرجەم 145 جین لە نمونەکانی کۆنترۆڵ و 61 جین لە نمونەکانی PPA دۆزرانەوە، لەگەڵ زۆری جیاوازی بەرچاو. ڕێگاکانی پەیوەست بە میتابۆلیزمی چەوری و شەکرە ئەمینییەکان بە شێوەیەکی بەرچاو زیاتر دەوڵەمەند بوون لە نمونەکانی PPA (خشتەی تەواوکەری ٣). ڕێگاکانی پەیوەست بە میتابۆلیزمی نایترۆجین و سیستەمی ڕێلەی گۆگرد بە شێوەیەکی بەرچاو زیاتر دەوڵەمەند بوون لە نمونەکانی کۆنترۆڵدا (خشتەی تەواوکەر ٣). زۆری جینەکانی پەیوەست بە میتابۆلیزمی ئەمینۆ شەکر/نیوکلیۆتاید (ko:K21279) و میتابۆلیزمی ئینۆسیتۆڵ فۆسفات (ko:K07291) لە نمونەکانی PPAدا بە شێوەیەکی بەرچاو زیاتر بوو (شێوەی 5). نمونەکانی کۆنترۆڵ جینی زیاتریان هەبوو کە پەیوەندییان بە میتابۆلیزمی بەنزۆئاتەوە هەبوو (ko:K22270)، میتابۆلیزمی نایترۆجین (ko:K00368)، و گلایکۆلیسیس/گلوکۆنۆجینێسیس (ko:K00131) (شێوەی 5).
وێنە 5. زۆری جیاوازی KO لە مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵەی مشکی PPA و کۆنتڕۆڵدا. پڵۆتی گڕکانەکە جیاوازییەکانی زۆری گروپە کاراییەکان (KOs) نیشان دەدات. خاڵە خۆڵەمێشیەکان ئاماژە بەو KOانە دەکەن کە زۆرییان جیاوازییەکی بەرچاوی لە نێوان جۆرەکانی نمونەدا نەبووە (بەهای p > 0.05). خاڵە ڕەنگاوڕەنگەکان جیاوازییەکی بەرچاو لە زۆریدا نیشان دەدەن (بەهای p ≤ 0.05). 20 KO کە گەورەترین جیاوازی لە زۆری نێوان جۆرەکانی نمونەدا هەیە بە ڕەنگی سوور و شینێکی سووک نیشان دراون، کە هاوتایە لەگەڵ نمونەکانی کۆنترۆڵ و PPA، بە ڕێککەوت. خاڵە زەرد و وەنەوشەییەکان ئاماژەن بۆ KO کە بەلایەنی کەمەوە 2.7 هێندە زیاتر بوون لە نمونەکانی کۆنترۆڵ و PPA، بە ڕێککەوت. خاڵە ڕەشەکان ئاماژە بە KO دەکەن کە زۆری جیاوازی بەرچاویان هەیە، لەگەڵ جیاوازی مامناوەندی CLR لە نێوان -1 و 1. بەهاکانی P بە بەکارهێنانی تاقیکردنەوەی Mann-Whitney U حیسابی بۆ کرا و بۆ چەندین بەراوردکردن بە بەکارهێنانی ڕێکاری Benjamini-Hochberg ڕێکخرا. NaN ئاماژەیە بۆ ئەوەی کە KO سەر بە ڕێڕەوێک نییە لە KEGG. بەهاکانی جیاوازی CLR مامناوەندی قەڵەم جیاوازییەکی بەرچاو لە زۆریدا نیشان دەدەن. بۆ زانیاری ورد لەسەر ئەو ڕێگایانەی کە KO ی ڕیزبەندی سەر بەو ڕێگایانە، سەیری خشتەی تەواوکەری 3 بکە.
لە نێوان جینە تێبینیکراوەکاندا، 1601 جین زۆری جیاوازی بەرچاویان هەبوو لە نێوان جۆرەکانی نمونەدا (p ≤ 0.05)، لەگەڵ هەر جینێک کە لانیکەم 2.7 هێندە زیاتر بوو. لەم جینانە، 4 جین لە نمونەکانی کۆنترۆڵدا زۆرتر بوون و 1597 جین لە نمونەکانی PPAدا زۆرتر بوون. لەبەر ئەوەی PPA تایبەتمەندی دژە میکرۆبی هەیە، ئێمە زۆری میتابۆلیزمی PPA و جینەکانی بەرهەمهێنانمان لە نێوان جۆرەکانی نمونەدا تاقیکردەوە. لە نێوان 1332 جینی پەیوەست بە میتابۆلیزمی PPA، 27 جین بە شێوەیەکی بەرچاو لە نمونەکانی کۆنترۆڵدا زۆرتر بوون و 12 جین لە نمونەکانی PPAدا زۆرتر بوون. لە نێوان 223 جینی پەیوەست بە بەرهەمهێنانی PPA، 1 جین بە شێوەیەکی بەرچاو زیاتر بوو لە نمونەکانی PPA. وێنەی 6A زیاتر زۆری زیاتری جینەکانی بەشدار لە میتابۆلیزمی PPA نیشان دەدات، لەگەڵ زۆری بەرزتر لە نمونەکانی کۆنترۆڵ و قەبارەی کاریگەرییە گەورەکان، لە کاتێکدا وێنەی 6B تیشک دەخاتە سەر جینەکانی تاکەکەسی کە زۆری بەرچاویان بەرزترە کە لە نمونەکانی PPAدا بینراوە.
وێنە 6. زۆری جیاوازی جینەکانی پەیوەست بە PPA لە مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵەی مشکدا. پڵۆتەکانی گڕکانەکان جیاوازی لە زۆری جینەکانی پەیوەست بە میتابۆلیزمی PPA (A) و بەرهەمهێنانی PPA (B) نیشان دەدەن. خاڵە خۆڵەمێشیەکان ئاماژە بەو جینانە دەکەن کە زۆرییان جیاوازییەکی بەرچاوی لە نێوان جۆرەکانی نمونەدا نەبووە (بەهای p > 0.05). خاڵە ڕەنگاوڕەنگەکان جیاوازییەکی بەرچاو لە زۆریدا نیشان دەدەن (بەهای p ≤ 0.05). ئەو ٢٠ جینەی کە زۆرترین جیاوازییان لە زۆریدا هەیە بە ڕەنگی سوور و شینێکی سووک (نموونەی کۆنترۆڵ و PPA) بە ڕێککەوت نیشان دراون. زۆری خاڵە زەرد و وەنەوشەییەکان لانیکەم 2.7 هێندەی نمونەکانی کۆنترۆڵ و PPA زیاتر بووە لە نمونەکانی کۆنترۆڵ. خاڵە ڕەشەکان نوێنەرایەتی جینەکان دەکەن کە زۆری جیاوازی بەرچاویان هەیە، لەگەڵ جیاوازی مامناوەندی CLR لە نێوان -1 و 1. بەهاکانی P بە بەکارهێنانی تاقیکردنەوەی Mann-Whitney U حیسابی بۆ کرا و بۆ چەندین بەراوردکردن بە بەکارهێنانی ڕێکاری Benjamini-Hochberg ڕاستکرانەوە. جینەکان هاوتای جینەکانی نوێنەرایەتین لە کەتەلۆگی جینەکانی نا زیادە. ناوی جینەکان لە هێمای KEGG پێکدێن کە جینێکی KO دیاری دەکات. جیاوازی CLR مامناوەندی قەڵەم ئاماژە بە زۆری جیاوازی بەرچاو دەکات. هێمایەکی (-) ئاماژەیە بۆ ئەوەی کە هیچ هێمایەک بۆ جینەکە لە بنکەدراوەی KEGGدا نییە.
تاکساسەکان کە جینەکانیان پەیوەندییان بە میتابۆلیزم و/یان بەرهەمهێنانی PPA هەیە بە هاوتاکردنی ناسنامەی تاکسۆنۆمی کۆنتیگەکان لەگەڵ ناسنامەی کۆنتیگی جینەکە دەستنیشانکران. لە ئاستی ڕەگەزدا، 130 ڕەگەز جینی پەیوەندیدار بە میتابۆلیزمی PPA و 61 ڕەگەز جینی پەیوەندیدار بە بەرهەمهێنانی PPAیان هەبوو (خشتەی تەواوکەر 4). بەڵام هیچ ڕەگەزێک جیاوازییەکی بەرچاوی لە زۆریدا نیشان نەدا (p > 0.05).
لە ئاستی جۆرەکاندا، 144 جۆری بەکتریا جینەکانیان پەیوەست بە میتابۆلیزمی PPA و 68 جۆری بەکتریا جینەکانیان پەیوەست بە بەرهەمهێنانی PPA هەبوو (خشتەی تەواوکەر 5). لە نێوان میتابۆلایزەرەکانی PPA، هەشت بەکتریا زیادبوونی بەرچاویان لە زۆری لە نێوان جۆرەکانی نمونەدا نیشان دا، و هەموویان گۆڕانکارییەکی بەرچاویان لە کاریگەریدا نیشان دا (خشتەی تەواوکەری ٦). هەموو میتابۆلایزەرە دەستنیشانکراوەکانی PPA کە جیاوازییەکی بەرچاویان لە زۆریدا هەبووە لە نمونەکانی PPAدا زۆرتر بوون. پۆلێنکردنی ئاستی جۆرەکان نوێنەری ئەو ڕەگەزانەی ئاشکرا کرد کە جیاوازییەکی بەرچاویان لە نێوان جۆرەکانی نمونەدا نەبووە، لەوانەش چەندین جۆری بەکتریا دوبۆیس و ڕومینۆکۆکۆس، هەروەها Duncania dubois، Myxobacterium enterica، Monococcus pectinolyticus و Alcaligenes polymorpha. لە نێوان بەکتریا بەرهەمهێنەرەکانی PPA، چوار بەکتریا جیاوازییەکی بەرچاویان لە زۆری نێوان جۆرەکانی نمونەدا نیشان دا. ئەو جۆرانەی کە جیاوازییەکی بەرچاویان لە زۆریدا هەبوو بریتی بوون لە Bacteroides novorossi، Duncania dubois، Myxobacterium enteritidis، و Ruminococcus bovis.
لەم لێکۆڵینەوەیەدا، ئێمە کاریگەرییەکانی بەرکەوتنی PPAمان لەسەر مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵەی مشکەکان تاقیکردەوە. PPA دەتوانێت وەڵامی جیاواز لە بەکتریادا دروست بکات چونکە لەلایەن هەندێک جۆرەوە بەرهەمدەهێنرێت، وەک سەرچاوەیەکی خۆراک لەلایەن جۆرەکانی ترەوە بەکاردەهێنرێت، یان کاریگەری دژە میکرۆبی هەیە. بۆیە زیادکردنی بۆ ژینگەی ڕیخۆڵە لە ڕێگەی تەواوکەری خۆراکییەوە ڕەنگە کاریگەری جیاوازی هەبێت بەپێی لێبوردەیی، ئامادەیی و توانای بەکارهێنانی وەک سەرچاوەیەکی خۆراکی. ڕەنگە جۆرە بەکتریا هەستیارەکان لەناو ببرێن و بگۆڕدرێن بەوانەی کە بەرگریان زیاترە بەرامبەر بە PPA یان توانای بەکارهێنانیان هەیە وەک سەرچاوەیەکی خۆراک، ئەمەش دەبێتە هۆی گۆڕانکاری لە پێکهاتەی مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵەدا. ئەنجامەکانمان جیاوازییەکی بەرچاویان لە پێکهاتەی میکرۆبیدا ئاشکرا کرد بەڵام هیچ کاریگەرییەکیان لەسەر جۆراوجۆری میکرۆبی گشتی نەبوو. گەورەترین کاریگەرییەکان لە ئاستی جۆرەکاندا بینران، لەگەڵ زیاتر لە 70 تاکسا جیاوازییەکی بەرچاو لە زۆری لە نێوان نمونەکانی PPA و کۆنترۆڵدا (خشتەی تەواوکەری 2). هەڵسەنگاندنی زیاتری پێکهاتەی نمونە بەرکەوتووەکانی PPA نایەکسانی زیاتری جۆرە میکرۆبیەکانی بە بەراورد لەگەڵ نمونە بەرکەوتووەکان ئاشکرا کرد، ئەمەش پێشنیار دەکات کە PPA ڕەنگە تایبەتمەندی گەشەی بەکتریا بەرز بکاتەوە و دانیشتوانی بەکتریا سنووردار بکات کە دەتوانن لە ژینگە دەوڵەمەندەکان بە PPA بژین. بەم شێوەیە، PPA لەوانەیە بە شێوەیەکی هەڵبژێردراو گۆڕانکارییەکان هان بدات نەک ببێتە هۆی تێکدانی بەرفراوانی جۆراوجۆری مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵە.
پێشتر دەرکەوتووە کە ماددە پارێزەرەکانی خۆراک وەک PPA گۆڕانکاری لە زۆری پێکهاتەکانی مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵەدا دەکەن بەبێ ئەوەی کاریگەری لەسەر جۆراوجۆری گشتی هەبێت (Nagpal et al., 2021). لێرەدا، ئێمە جیاوازییە سەرنجڕاکێشەکانمان لە نێوان جۆرەکانی Bacteroidetes لەناو پۆلی Bacteroidetes (پێشتر بە Bacteroidetes ناسرابوو) بەدیکرد، کە بە شێوەیەکی بەرچاو لە مشکە بەرکەوتووەکانی PPA دەوڵەمەند بوون. زیادبوونی زۆری جۆرەکانی بەکتریا پەیوەندیدارە بە زیادبوونی تێکچوونی بەڵغەم، کە لەوانەیە مەترسی تووشبوون زیاد بکات و هەوکردن بەرەوپێش ببات (Cornick et al., 2015; Desai et al., 2016; Penzol et al., 2019). توێژینەوەیەک دەریخستووە کە مشکە نێرە تازەلەدایکبووەکان کە بە Bacteroides fragilis چارەسەرکراون ڕەفتاری کۆمەڵایەتییان نیشانداوە کە تێکچوونی سپێکتری ئۆتیزم (ASD)یان بیردەخاتەوە (Carmel et al., 2023)، و لێکۆڵینەوەکانی دیکە دەریانخستووە کە جۆرەکانی Bacteroides دەتوانن چالاکیی بەرگری بگۆڕن و ببنە هۆی نەخۆشی هەوکردنی ماسولکەکانی دڵی بەرگری خۆکار (Gil-Cruz et al., 2019). هەروەها جۆرەکانی سەر بە ڕەگەزەکانی Ruminococcus، Prevotella، و Parabacteroides بە شێوەیەکی بەرچاو زیاد بوون لە مشکەکاندا کە بەرکەوتەی PPA بوون (Coretti et al., 2018). هەندێک جۆری Ruminococcus پەیوەندییان بە نەخۆشییەکانی وەک نەخۆشی کرۆن هەیە لە ڕێگەی بەرهەمهێنانی سایتاکینەکانی پێش هەوکردن (Henke et al., 2019)، لەکاتێکدا جۆرەکانی Prevotella وەک Prevotella humani پەیوەندییان بە نەخۆشیەکانی گۆڕانکاری خۆراکەوە هەیە وەک بەرزی فشاری خوێن و هەستیاری ئەنسۆلین (Pedersen et al., 2016; Li et al., 2017). لە کۆتاییدا، بۆمان دەرکەوت کە ڕێژەی Bacteroidetes (پێشتر بە Firmicutes ناسرابوو) بۆ Bacteroidetes لە مشکە بەرکەوتووەکانی PPA بە شێوەیەکی بەرچاو کەمتر بوو لە مشکە کۆنترۆڵکراوەکان بەهۆی زۆری کۆی گشتی جۆرەکانی Bacteroidetes. ئەم ڕێژەیە پێشتر دەرکەوتووە کە نیشاندەرێکی گرنگی هێمۆستاسیس ڕیخۆڵەیە، و تێکچوون لەم ڕێژەیەدا پەیوەندی بە حاڵەتە جۆراوجۆرەکانی نەخۆشییەوە هەبووە (Turpin et al., 2016; Takezawa et al., 2021; An et al., 2023)، لەوانەش نەخۆشییە هەوکردنی ڕیخۆڵە (Stojanov et al., 2020). بە کۆی گشتی، جۆرەکانی پۆلی Bacteroidetes پێدەچێت زۆرترین کاریگەرییان لەسەر بێت بەهۆی بەرزبوونەوەی PPAی خۆراکییەوە. ئەمەش ڕەنگە بەهۆی بەرگەگرتنی بەرزتر بێت بۆ PPA یان توانای بەکارهێنانی PPA وەک سەرچاوەیەکی وزە، کە دەرکەوتووە کە لانیکەم بۆ یەک جۆر ڕاستە، Hoylesella enocea (Hitch et al., 2022). یانیش، بەرکەوتنی PPAی دایکی لەوانەیە گەشەی کۆرپەلە بەرز بکاتەوە بە کردنی ڕیخۆڵەی نەوەکانی مشک زیاتر ئامادەیی بۆ کۆلۆنیکردنی باکترۆیدیتس؛ بەڵام دیزاینی توێژینەوەکەمان ڕێگەی بە هەڵسەنگاندنێکی لەو شێوەیە نەدا.
هەڵسەنگاندنی ناوەڕۆکی میتاجینۆمی جیاوازییەکی بەرچاوی لە زۆری جینەکانی پەیوەست بە میتابۆلیزم و بەرهەمهێنانی PPA ئاشکرا کرد، لەگەڵ مشکەکانی بەرکەوتوو بە PPA کە زۆری زیاتری جینەکانی بەرپرس لە بەرهەمهێنانی PPAیان نیشان دا، لە کاتێکدا مشکەکانی بەرکەوتوو نەبوو بە PPA زۆری زیاتری جینەکانی بەرپرس لە میتابۆلیزمی PAAیان نیشان دا (شێوەی 6). ئەم ئەنجامانە پێشنیاری ئەوە دەکەن کە کاریگەری PPA لەسەر پێکهاتەی میکرۆبی ڕەنگە تەنها بەهۆی بەکارهێنانیەوە نەبێت، ئەگەرنا زۆربوونی جینەکانی پەیوەست بە میتابۆلیزمی PPA دەبوو زۆرییەکی بەرزتر لە مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵەی مشکە بەرکەوتووەکانی PPA نیشان بدات. یەکێک لە ڕوونکردنەوەکان ئەوەیە کە PPA بە شێوەیەکی سەرەکی لە ڕێگەی کاریگەرییە دژە میکرۆبییەکانییەوە ناوبژیوانی زۆری بەکتریا دەکات نەک لە ڕێگەی بەکارهێنانی لەلایەن بەکتریاکانەوە وەک ماددەیەکی خۆراکی. توێژینەوەکانی پێشوو دەریانخستووە کە PPA گەشەی سالمۆنێلا تایفیموریۆم بە شێوەیەکی وابەستە بە ژەمە دەرمانەکە ناهێڵێت (Jacobson et al., 2018). بەرکەوتن بە چڕیی زیاتری PPA لەوانەیە بۆ بەکتریایەک هەڵبژێرێت کە بەرگریان هەیە بەرامبەر بە تایبەتمەندییە دژە میکرۆبییەکانی و ڕەنگە مەرج نییە بتوانن میتابۆلیزم یان بەرهەمی بهێنن. بۆ نموونە، چەندین جۆری پاراباکتێرۆیدز زۆرییەکی بەرچاو بەرزتریان لە نمونەکانی PPAدا نیشان دا، بەڵام هیچ جینێکی پەیوەندیدار بە میتابۆلیزم یان بەرهەمهێنانی PPA دەستنیشان نەکرا (خشتەی تەواوکەری 2، 4، و 5). سەرەڕای ئەوە، بەرهەمهێنانی PPA وەک بەرهەمێکی لاوەکی تەخمیرکردن بە شێوەیەکی بەرفراوان لە نێوان بەکتریا جۆراوجۆرەکاندا دابەشکراوە (Gonzalez-Garcia et al., 2017). ڕەنگە جۆراوجۆری بەکتریا بەرزتر هۆکاری زۆری جینەکانی پەیوەست بە میتابۆلیزمی PPA بێت لە نمونەکانی کۆنترۆڵدا (Averina et al., 2020). سەرەڕای ئەوە، تەنها 27 (2.14%) لە 1332 جین پێشبینی کرابوو کە جین بن کە پەیوەندییان بە میتابۆلیزمی PPAەوە هەیە. زۆرێک لە جینەکانی پەیوەست بە میتابۆلیزمی PPA لە ڕێڕەوەکانی تری میتابۆلیزمیشدا بەشدارن. ئەمە زیاتر ئەوە نیشان دەدات کە زۆری جینەکانی بەشدار لە میتابۆلیزمی PPA لە نمونەکانی کۆنترۆڵدا زیاتر بووە؛ ئەم جینانە لەوانەیە لە ڕێگایەکدا کاربکەن کە لە ئەنجامدا بەکارهێنان یان دروستبوونی PPA وەک بەرهەمێکی لاوەکی نەبێت. لەم حاڵەتەدا، تەنها یەک جین کە پەیوەندی بە نەوەی PPA هەیە جیاوازییەکی بەرچاوی لە زۆری نێوان جۆرەکانی نمونەدا نیشان دا. بە پێچەوانەی جینەکانی پەیوەست بە میتابۆلیزمی PPA، جینەکانی نیشاندەر بۆ بەرهەمهێنانی PPA هەڵبژێردران چونکە ڕاستەوخۆ بەشدارن لە ڕێڕەوی بەکتریا بۆ بەرهەمهێنانی PPA. لە مشکە بەرکەوتووەکانی PPA، هەموو جۆرەکان دەرکەوت کە زۆربوون و توانای بەرهەمهێنانی PPAیان بە شێوەیەکی بەرچاو زیاد کردووە. ئەمە پشتگیری لەو پێشبینییە دەکات کە PPA بەرهەمهێنەرانی PPA هەڵدەبژێرن و هەربۆیە پێشبینی ئەوە دەکەن کە توانای بەرهەمهێنانی PPA زیاد دەکات. بەڵام مەرج نییە زۆری جینەکان پەیوەندی بە دەربڕینی جینەکانەوە هەبێت؛ بەم شێوەیە، هەرچەندە زۆری جینەکانی پەیوەست بە میتابۆلیزمی PPA لە نمونەکانی کۆنترۆڵدا زیاترە، بەڵام ڕێژەی دەربڕین لەوانەیە جیاواز بێت (Shi et al., 2014). بۆ پشتڕاستکردنەوەی پەیوەندی نێوان بڵاوبوونەوەی جینەکانی بەرهەمهێنەری PPA و بەرهەمهێنانی PPA، لێکۆڵینەوە لە دەربڕینی جینەکانی بەشدار لە بەرهەمهێنانی PPA پێویستە.
تێبینی کارایی میتاجینۆمی PPA و کۆنترۆڵ هەندێک جیاوازی ئاشکرا کرد. شیکاری PCA بۆ ناوەڕۆکی جینەکان پۆلە جیاکراوەکانی لە نێوان PPA و نمونەکانی کۆنترۆڵدا ئاشکرا کرد (شێوەی 5). کۆکردنەوەی ناو نمونەکان دەریخست کە ناوەڕۆکی جینی کۆنترۆڵ هەمەچەشنتر بووە، لە کاتێکدا نمونەکانی PPA پێکەوە کۆکراونەتەوە. کۆکردنەوە بەپێی ناوەڕۆکی جینەکان بەراورد دەکرا بە کۆکردنەوە بەپێی پێکهاتەی جۆرەکان. بەم شێوەیە، جیاوازی لە زۆری ڕێڕەوەکاندا لەگەڵ گۆڕانکارییەکانی زۆری جۆرە و جۆرە تایبەتەکان لەناو ئەواندا یەکدەگرێتەوە. لە نمونەکانی PPA، دوو ڕێڕەو کە زۆریان بەرچاو زیاترە پەیوەندییان بە میتابۆلیزمی شەکری ئەمینۆ/نیوکلیۆتایدەوە هەبوو (ko:K21279) و چەندین ڕێڕەوی میتابۆلیزمی چەوری (ko:K00647، ko:K03801؛ خشتەی تەواوکەری 3). جینەکانی پەیوەست بە ko:K21279 ناسراون کە پەیوەندییان بە جۆری Bacteroides ەوە هەیە، کە یەکێکە لەو ڕەگەزانەی کە ژمارەیەکی بەرچاو زیاتری جۆرەکانی لە نمونەکانی PPAدا هەیە. ئەم ئەنزیمە دەتوانێت خۆی لە وەڵامی بەرگری بپارێزێت بە دەربڕینی پۆلیساکاریدی کەپسولی (Wang et al., 2008). ئەمە ڕەنگە هۆکاری زیادبوونی باکترۆیدێتس بێت کە لە مشکە بەرکەوتووەکانی PPAدا بینراوە. ئەمەش تەواوکەری زیادبوونی دروستکردنی ترشی چەورییە کە لە مایکرۆبایۆمی PPAدا بینراوە. بەکتریاکان ڕێڕەوی FASIIko:K00647 (fabB) بەکاردەهێنن بۆ بەرهەمهێنانی ترشە چەورییەکان، کە ڕەنگە کاریگەری لەسەر ڕێڕەوی گۆڕانکاری خانەخوێ هەبێت (Yao and Rock, 2015; Johnson et al., 2020)، و گۆڕانکاری لە میتابۆلیزمی چەوریدا ڕەنگە ڕۆڵی هەبێت لە گەشەکردنی دەمارەکاندا (Yu et al., 2020). ڕێڕەوێکی دیکە کە زیادبوونی زۆری لە نمونەکانی PPAدا نیشان دەدات، بریتی بوو لە بایۆسێنتێزی هۆرمۆنی ستیرۆید (ko:K12343). بەڵگەی گەشەسەندوو هەیە کە پەیوەندییەکی پێچەوانە هەیە لە نێوان توانای مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵە بۆ کاریگەریکردن لەسەر ئاستی هۆرمۆنەکان و کاریگەری هۆرمۆنەکان، بەجۆرێک کە بەرزبوونەوەی ئاستی ستیرۆیدەکان ڕەنگە دەرئەنجامە تەندروستییەکانی خوارەوەی هەبێت (Tetel et al., 2018).
ئەم توێژینەوەیە بێ سنوور و ڕەچاوکردن نییە. جیاوازییەکی گرنگ ئەوەیە کە ئێمە هەڵسەنگاندنی فیزیۆلۆژیمان بۆ ئاژەڵەکان ئەنجام نەداوە. بۆیە ناتوانرێت ڕاستەوخۆ بگەینە ئەو ئەنجامەی کە ئایا گۆڕانکاری لە مایکرۆبایۆمدا پەیوەندی بە هیچ نەخۆشییەکەوە هەیە یان نا. یەکێکی دیکە لە ڕەچاوکردنەکان ئەوەیە کە مشکەکانی ئەم توێژینەوەیە هەمان خۆراکی دایکانیان پێدراوە. ڕەنگە توێژینەوەکانی داهاتوو دیاری بکەن کە ئایا گۆڕینی خۆراکی دەوڵەمەند بە PPA بۆ خۆراکی بێ PPA کاریگەرییەکانی لەسەر مایکرۆبایۆم باشتر دەکات یان نا. یەکێک لە سنووردارکردنی توێژینەوەکەمان، وەک زۆر کەسی دیکە، قەبارەی سنوورداری نمونەکانە. هەرچەندە دەتوانرێت دەرەنجامە دروستەکان دەربچن، بەڵام قەبارەی نمونەیەکی گەورەتر هێزێکی ئاماری زیاتر دەدات لە کاتی شیکردنەوەی ئەنجامەکاندا. هەروەها ئێمە وریاین لە دەرهێنانی ئەنجام سەبارەت بە پەیوەندی نێوان گۆڕانکارییەکانی مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵە و هەر نەخۆشییەک (Yap et al., 2021). هۆکارە سەرلێشێواوەکان لەوانە تەمەن، ڕەگەز و خۆراک دەتوانن کاریگەرییەکی بەرچاویان هەبێت لەسەر پێکهاتەی وردە زیندەوەران. ئەم هۆکارانە ڕەنگە ئەو ناتەباییانە ڕوون بکەنەوە کە لە وتارەکاندا بینراون سەبارەت بە پەیوەندی مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵە لەگەڵ نەخۆشییە ئاڵۆزەکان (Johnson et al., 2019; Lagod and Naser, 2023). بۆ نموونە، ئەندامانی جۆری Bacteroidetes دەرکەوتووە کە یان زیاد بوون یان کەم بوون لە ئاژەڵان و مرۆڤەکانی تووشبوو بە ASD (Angelis et al., 2013; Kushak et al., 2017). بە هەمان شێوە، توێژینەوەکانی پێکهاتەی ڕیخۆڵە لە نەخۆشانی تووشبوو بە نەخۆشی هەوکردنی ڕیخۆڵەدا هەم زیادبوون و هەم کەمبوونەوەیان لە هەمان تاکساسدا دۆزیوەتەوە (Walters et al., 2014; Forbes et al., 2018; Upadhyay et al., 2023). بۆ سنووردارکردنی کاریگەرییەکانی لایەنگری ڕەگەزی، هەوڵمان دا نوێنەرایەتی یەکسانی ڕەگەزەکان مسۆگەر بکەین بۆ ئەوەی جیاوازییەکان بە ئەگەرێکی زۆرەوە بەهۆی خۆراکەوە بێت. یەکێک لە تەحەددیاتی تێبینی کارایی لابردنی زنجیرە جینە زیادەکانە. شێوازی کۆکردنەوەی جینەکانمان پێویستی بە 95% ناسنامەی ڕێککەوت و 85% لێکچوونی درێژی هەیە، هەروەها 90% ڕووپۆشکردنی ڕێکخستن بۆ نەهێشتنی کۆکردنەوەی درۆ. بەڵام لە هەندێک حاڵەتدا، ئێمە COGەکانمان بە هەمان تێبینییەکان (بۆ نموونە، MUT) چاودێری کرد (شێوەی ٦). لێکۆڵینەوەی زیاتر پێویستە بۆ دیاریکردنی ئەوەی کە ئایا ئەم ئۆرتۆلۆگانە جیاوازن، پەیوەندییان بە ڕەگەزە تایبەتەکانەوە هەیە، یان ئەمە سنووردارکردنی ڕێبازی کۆکردنەوەی جینەکانە. سنووردارکردنێکی دیکەی تێبینی کارایی بریتییە لە پۆلێنکردنی هەڵەی ئەگەری؛ جینی بەکتریا mmdA ئەنزیمێکی ناسراوە کە بەشدارە لە دروستکردنی پرۆپیۆنات، بەڵام KEGG پەیوەندی بە ڕێڕەوی گۆڕانکاری پرۆپیۆناتەوە ناکات. لە بەرامبەردا، ئۆرتۆلۆگەکانی scpB و mmcD پەیوەندییان بەیەکەوە هەیە. ژمارەی زۆری جینەکان کە ناکاوتەکانی دیاریکراویان نییە لەوانەیە ببێتە هۆی بێتوانایی لە ناسینەوەی جینەکانی پەیوەست بە PPA لە کاتی هەڵسەنگاندنی زۆری جینەکان. توێژینەوەکانی داهاتوو سوودمەند دەبن لە شیکاری میتاترانسکریپتۆم، کە دەتوانێت تێگەیشتنێکی قووڵتر لە تایبەتمەندییە کاراییەکانی مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵە دابین بکات و دەربڕینی جینەکان ببەستێتەوە بە کاریگەرییە ئەگەرییەکانی خوارەوە. بۆ ئەو توێژینەوەیانەی کە تێکچوونی تایبەتی گەشەکردنی دەمارەکان یان نەخۆشییە هەوکردنی ڕیخۆڵە دەگرێتەوە، هەڵسەنگاندنی فیزیۆلۆژی و ڕەفتاری ئاژەڵان پێویستە بۆ بەستنەوەی گۆڕانکارییەکانی پێکهاتەی مایکرۆبایۆم بەم تێکچوونانە. هەروەها لێکۆڵینەوەکانی زیادە کە مایکرۆبایۆمی ڕیخۆڵە دەچێنن بۆ مشکی بێ میکرۆب بەسوود دەبن بۆ دیاریکردنی ئەوەی کە ئایا مایکرۆبایۆمەکە بزوێنەرە یان تایبەتمەندی نەخۆشییە.
بە کورتی، ئێمە نیشانمان دا کە PPA خۆراکی وەک هۆکارێک کاردەکات بۆ گۆڕینی پێکهاتەی مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵە. PPA مادەیەکی پارێزەرە کە لەلایەن FDA پەسەندکراوە و بە شێوەیەکی بەرفراوان لە خۆراکە جیاوازەکاندا هەیە کە لە کاتی بەرکەوتنی درێژخایەندا، دەتوانێت ببێتە هۆی تێکدانی فلۆرا ئاساییەکانی ڕیخۆڵە. ئێمە گۆڕانکاریمان لە زۆری چەندین بەکتریادا دۆزیەوە، ئەمەش ئەوە پیشان دەدات کە PPA دەتوانێت کاریگەری لەسەر پێکهاتەی مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵە هەبێت. گۆڕانکاری لە مایکرۆبایۆتادا دەتوانێت ببێتە هۆی گۆڕانکاری لە ئاستی هەندێک ڕێڕەوی گۆڕانکاری خۆراکدا، کە دەتوانێت ببێتە هۆی گۆڕانکاری فیزیۆلۆژی کە پەیوەندی بە تەندروستی خانەخوێیەوە هەیە. لێکۆڵینەوەی زیاتر پێویستە بۆ دیاریکردنی ئەوەی کە ئایا کاریگەرییەکانی PPAی خۆراک لەسەر پێکهاتەی میکرۆبی دەتوانێت ببێتە هۆی دیسبایۆزی یان نەخۆشیەکانی تر. ئەم توێژینەوەیە بناغەی توێژینەوەکانی داهاتوو دادەنێت لەسەر ئەوەی کە چۆن کاریگەرییەکانی PPA لەسەر پێکهاتەی ڕیخۆڵە ڕەنگە کاریگەری لەسەر تەندروستی مرۆڤ هەبێت.
ئەو کۆمەڵە داتایانەی لەم لێکۆڵینەوەیەدا خراوەتەڕوو لە کۆگاکانی ئۆنلایندا بەردەستن. ناوی کۆگا و ژمارەی پەیوەستبوون بریتین لە: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/، PRJNA1092431.
ئەم توێژینەوەیە لەسەر ئاژەڵان لەلایەن لیژنەی چاودێری و بەکارهێنانی ئاژەڵانی دامەزراوەیی زانکۆی ناوەندی فلۆریدا (UCF-IACUC) پەسەندکراوە (ژمارەی مۆڵەتی بەکارهێنانی ئاژەڵان: PROTO202000002). ئەم توێژینەوەیە لەگەڵ یاسا و ڕێسا و پێداویستییە ناوخۆییەکان دەگونجێت.
NG: چەمکسازی، کۆکردنەوەی زانیاری، شیکاری فەرمی، لێکۆڵینەوە، میتۆدۆلۆژی، نەرمەکاڵا، بینین، نووسین (ڕەشنووسی ڕەسەن)، نووسین (پێداچوونەوە و دەستکاریکردن). LA: چەمکسازی، کۆکردنەوەی زانیاری، میتۆدۆلۆژیا، سەرچاوە، نووسین (پێداچوونەوە و دەستکاریکردن). SH: شیکاری فەرمی، نەرمەکاڵا، نووسین (پێداچوونەوە و دەستکاریکردن). SA: لێکۆڵینەوە، نووسین (پێداچوونەوە و دەستکاریکردن). سەرۆکی دادوەر: لێکۆڵینەوە، نووسین (پێداچوونەوە و دەستکاریکردن). SN: چەمکسازی، بەڕێوەبردنی پڕۆژە، سەرچاوە، سەرپەرشتی، نووسین (پێداچوونەوە و دەستکاریکردن). TA: چەمکسازی، بەڕێوەبردنی پڕۆژە، سەرپەرشتیکردن، نووسین (پێداچوونەوە و دەستکاریکردن).
نووسەران ڕایانگەیاند کە هیچ پشتگیرییەکی داراییان بۆ لێکۆڵینەوە، نووسەری و/یان بڵاوکردنەوەی ئەم بابەتە وەرنەگرتووە.
نووسەران ڕایدەگەیەنن کە توێژینەوەکە لە غیابی هیچ پەیوەندییەکی بازرگانی یان داراییدا ئەنجامدراوە کە بتوانرێت وەک ململانێی بەرژەوەندییەکانی ئەگەری لێکبدرێتەوە. کارپێکراو نییە.
هەموو ئەو بۆچوونانەی لەم بابەتەدا دەربڕدراون، تەنیا هی نووسەرانن و مەرج نییە بۆچوونی دامەزراوەکانیان، بڵاوکەرەوەکان، سەرنووسەران، یان پێداچوونەوەکارانیان هەبێت. هەر بەرهەمێک کە لەم بابەتەدا هەڵسەنگێندراوە، یان هەر ئیدیعایەک کە لەلایەن بەرهەمهێنەرەکانیانەوە کراوە، لەلایەن بڵاوکەرەوە گەرەنتی و پشتگیری ناکرێت.
دەتوانرێت مادەی تەواوکەر بۆ ئەم بابەتە بە شێوەی ئۆنلاین بدۆزرێتەوە: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frmbi.2024.1451735/full#supplementary-material
عەبدەلی ئێڵ ئێس، سامسام ئەی، ناسر ئێس ئەی (٢٠١٩). ترشی پرۆپیۆنیک گلیۆسیس و هەوکردنی دەمارەکان بە ڕێکخستنی ڕێڕەوی PTEN/AKT لە تێکچوونەکانی سپێکتریمی ئۆتیزمدا هان دەدات. ڕاپۆرتە زانستییەکان 9، 8824–8824. دۆی: 10.1038/s41598-019-45348-z
ئایچیسۆن، ج. (١٩٨٢). شیکاری ئاماری داتا پێکهاتەییەکان. JR Stat Soc Ser B میتۆدۆڵ. 44، 139–160. دۆی: 10.1111/j.2517-6161.1982.tb01195.x
ئاهن ج، کوون ه، کیم ی ج (٢٠٢٣). ڕێژەی فیرمیکیوتس/باکترۆیدیتس وەک هۆکارێکی مەترسی بۆ شێرپەنجەی مەمک. گۆڤاری پزیشکی کلینیکی، 12، 2216. doi: 10.3390/jcm12062216
ئەندێرس س.، هوبەر و. (٢٠١٠). شیکاری دەربڕینی جیاوازی داتاکانی ژمارەی ڕێککەوت. Nat Prev. 1-1، 1-10. دۆی: 10.1038/npre.2010.4282.1
ئەنجێلیس، ئێم دی، پیکۆلۆ، م.، ڤانینی، ل.، سیراگوسا، س.، جیاکۆمۆ، ئەی دی، سێرازانێتی، دی ئای، و هاوکارانی. (٢٠١٣). مایکرۆبایۆتای پیسایی و میتابۆلۆم لە منداڵانی تووشبوو بە ئۆتیزم و تێکچوونی گەشەکردنی بەربڵاو کە بە پێچەوانەوە دیاری نەکراوە. PloS One 8، e76993. دۆی: 10.1371/جۆرناڵ.پۆن.0076993
ئاڤێرینا ئۆ ڤی، کۆڤتون ئەی ئێس، پۆلیاکۆڤا ئێس ئای، ساڤیلۆڤا ئەی ئێم، ڕێبریکۆڤ دی ڤی، دانیلێنکۆ ڤی ئێن (٢٠٢٠). تایبەتمەندییە بەکتریاکانی میتابۆلیکی دەمارەیی مایکرۆبایۆتای ڕیخۆڵە لە منداڵانی بچووکدا کە تووشی تێکچوونی سپێکتری ئۆتیزم بوون. گۆڤاری مایکرۆبایۆلۆجی پزیشکی 69، 558–571. دۆی: 10.1099/jmm.0.001178
باکێرۆ ف.، نۆمبێلا ک. (٢٠١٢). مایکرۆبایۆم وەک ئەندامێکی مرۆڤ. مایکرۆبایۆلۆجی و هەوکردنی کلینیکی 18، 2-4. دۆی: 10.1111/j.1469-0691.2012.03916.x
باور ت.، دورێ پ. (٢٠٢٣). تێگەیشتنە نوێیەکان بۆ فیزیۆلۆژیای بەکتریا بەرهەمهێنەرەکانی ترشی پرۆپیۆنیک: ئەنارۆتینۆم پرۆپیۆنیکۆم و ئانارۆتیگنۆم نیۆپرۆپیۆنیکۆم (پێشتر کلۆستریدیۆم پرۆپیۆنیکۆم و کلۆستریدیۆم نیۆپرۆپیۆنیکۆم). وردە زیندەوەران 11، 685. doi: 10.3390/میکرۆئۆرگانیزمەکان11030685
بازەر ئێف دبلیو، سپێنسەر تی ئی، وو گ، کاد تی ئەی، ماینیگەر ئێس جەی (٢٠٠٤). خۆراکی دایکان و گەشەکردنی کۆرپەلە. J Nutr. 134، 2169–2172. دۆی: 10.1093/jn/134.9.2169
بنیامینی، ی.، و هۆچبێرگ، ج. (١٩٩٥). کۆنترۆڵکردنی ڕێژەی پۆزەتیڤی ساختە: ڕێگەیەکی پراکتیکی و کارا بۆ پشکنینی فرەیی. JR Stat Soc Ser B میتۆدۆڵ. 57، 289–300. دۆی: 10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x