پروپيونڪ ايسڊ (PPA)، هڪ اينٽي فنگل ايجنٽ ۽ عام غذائي اضافو، چوٿين ۾ غير معمولي نيورو ڊولپمينٽ جو سبب بڻجندو ڏيکاريو ويو آهي جنهن سان گڏ معدي جي خرابي به ٿي سگهي ٿي، جيڪا گٽ ڊيسبيوسس جي ڪري ٿي سگهي ٿي. غذائي PPA جي نمائش ۽ گٽ مائڪروبيوٽا ڊيسبيوسس جي وچ ۾ هڪ تعلق تجويز ڪيو ويو آهي، پر سڌو سنئون تحقيق نه ڪئي وئي آهي. هتي، اسان گٽ مائڪروبيوٽا جي جوڙجڪ ۾ PPA سان لاڳاپيل تبديلين جي جاچ ڪئي جيڪا شايد ڊيسبيوسس جو سبب بڻجي سگهي ٿي. چوٿين جي گٽ مائڪروبيومس کي هڪ غير علاج ٿيل غذا (n=9) ۽ هڪ PPA سان ڀريل غذا (n=13) کي ڊگهي رينج جي ميٽاجينومڪ ترتيب استعمال ڪندي ترتيب ڏني وئي ته جيئن مائڪروبيل ساخت ۽ بيڪٽيريا ميٽابولڪ رستن ۾ فرق جو جائزو ورتو وڃي. غذائي PPA اهم ٽيڪسا جي گهڻائي ۾ واڌ سان لاڳاپيل هو، جنهن ۾ ڪيترائي بيڪٽيروائيڊس، پريووٽيلا، ۽ رومينوڪوڪس جنسون شامل آهن، جن جا ميمبر اڳ ۾ PPA جي پيداوار ۾ ملوث هئا. PPA جي نمائش ٿيل چوٿين جي مائڪروبيومس ۾ لپڊ ميٽابولزم ۽ اسٽيرائيڊ هارمون بايو سنٿيسس سان لاڳاپيل وڌيڪ رستا پڻ هئا. اسان جا نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته PPA گٽ مائڪروبيوٽا ۽ ان سان لاڳاپيل ميٽابولڪ رستن کي تبديل ڪري سگهي ٿو. اهي مشاهدو ڪيل تبديليون ان ڳالهه کي اجاگر ڪن ٿيون ته استعمال لاءِ محفوظ طور تي درجه بندي ڪيل پرزرويٽوز گٽ مائڪروبيوٽا جي جوڙجڪ ۽ ان جي نتيجي ۾، انساني صحت تي اثر انداز ٿي سگهن ٿا.
انساني مائڪرو بايوم کي اڪثر ڪري "جسم جو آخري عضوو" سڏيو ويندو آهي ۽ انساني صحت ۾ هڪ اهم ڪردار ادا ڪندو آهي (باڪيرو ۽ نومبيلا، 2012). خاص طور تي، گٽ مائڪرو بايوم کي ان جي سسٽم جي وسيع اثر ۽ ڪيترن ئي ضروري ڪمن ۾ ڪردار لاءِ سڃاتو وڃي ٿو. ڪمنسل بيڪٽيريا آنڊن ۾ گهڻا آهن، ڪيترن ئي ماحولياتي طاقن تي قبضو ڪن ٿا، غذائي اجزاء استعمال ڪن ٿا، ۽ امڪاني پيٿوجنز سان مقابلو ڪن ٿا (جنڌيالا ۽ ٻيا، 2015). گٽ مائڪرو بايوٽ جا مختلف بيڪٽيريا جزا ضروري غذائي اجزا پيدا ڪرڻ جي قابل آهن جهڙوڪ وٽامن ۽ هاضمي کي فروغ ڏيڻ (رولينڊ ۽ ٻيا، 2018). بيڪٽيريا ميٽابولائٽس کي پڻ ٽشو جي ترقي تي اثر انداز ٿيڻ ۽ ميٽابولڪ ۽ مدافعتي رستن کي وڌائڻ لاءِ ڏيکاريو ويو آهي (هيجٽز ۽ ٻيا، 2011؛ ​​يو ۽ ٻيا، 2022). انساني گٽ مائڪرو بايوم جي جوڙجڪ انتهائي متنوع آهي ۽ جينياتي ۽ ماحولياتي عنصرن جهڙوڪ غذا، جنس، دوائون، ۽ صحت جي حيثيت تي منحصر آهي (ڪمڀاري ۽ ٻيا، 2019).
ماءُ جي غذا جنين ۽ نوزائتي ٻار جي ترقي جو هڪ اهم جزو آهي ۽ انهن مرکبن جو هڪ فرضي ذريعو آهي جيڪي ترقي تي اثر انداز ٿي سگهن ٿا (بازر ۽ ٻيا، 2004؛ انيس، 2014). دلچسپي جو هڪ اهڙو مرڪب پروپيونڪ ايسڊ (PPA) آهي، هڪ مختصر زنجير فيٽي ايسڊ ضمني پيداوار جيڪو بيڪٽيريا جي خمير ۽ کاڌي جي اضافي مان حاصل ڪيو ويندو آهي (ڊين بيسٽن ۽ ٻيا، 2013). PPA ۾ اينٽي بيڪٽيريل ۽ اينٽي فنگل خاصيتون آهن ۽ تنهن ڪري کاڌي جي بچاءُ جي طور تي ۽ صنعتي ايپليڪيشنن ۾ مولڊ ۽ بيڪٽيريا جي واڌ کي روڪڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي (ويمن هوو ۽ ٻيا، 2016). PPA جا مختلف ٽشوز ۾ مختلف اثر آهن. جگر ۾، PPA جا ميڪروفيجز ۾ سائيٽوڪائن اظهار کي متاثر ڪندي سوزش مخالف اثر آهن (ڪاواسو ۽ ٻيا، 2022). هي ريگيوليٽري اثر ٻين مدافعتي سيلن ۾ پڻ ڏٺو ويو آهي، جنهن جي ڪري سوزش گهٽجي وئي آهي (هاس ۽ ٻيا، 2021). جڏهن ته، دماغ ۾ مخالف اثر ڏٺو ويو آهي. پوئين مطالعي مان ظاهر ٿيو آهي ته پي پي اي جي نمائش چوٿين ۾ آٽزم جهڙو رويو پيدا ڪري ٿي (ايل-انصاري ۽ ٻيا، 2012). ٻين مطالعي مان ظاهر ٿيو آهي ته پي پي اي گليوسس کي جنم ڏئي سگهي ٿو ۽ دماغ ۾ سوزش واري رستن کي چالو ڪري سگهي ٿو (عبدلي ۽ ٻيا، 2019). ڇاڪاڻ ته پي پي اي هڪ ڪمزور تيزاب آهي، اهو آنڊن جي ايپيٿيليم ذريعي رت جي وهڪري ۾ ڦهلجي سگهي ٿو ۽ اهڙي طرح رت جي دماغ جي رڪاوٽ ۽ پلاسينٽا سميت پابندي واري رڪاوٽن کي پار ڪري سگهي ٿو (اسٽينسن ۽ ٻيا، 2019)، بيڪٽيريا پاران پيدا ٿيندڙ ريگيوليٽري ميٽابولائٽ جي حيثيت سان پي پي اي جي اهميت کي اجاگر ڪري ٿو. جيتوڻيڪ آٽزم لاءِ خطري جي عنصر جي طور تي پي پي اي جو امڪاني ڪردار هن وقت تحقيق هيٺ آهي، آٽزم وارن ماڻهن تي ان جا اثر اعصابي فرق کي وڌائڻ کان ٻاهر ٿي سگهن ٿا.
معدي جون علامتون جهڙوڪ دست ۽ قبض نيورو ڊولپمينٽل خرابين وارن مريضن ۾ عام آهن (ڪائو ۽ ٻيا، 2021). پوئين مطالعي مان ظاهر ٿيو آهي ته آٽزم اسپيڪٽرم خرابين (ASD) وارن مريضن جو مائڪرو بايوم صحتمند ماڻهن کان مختلف آهي، جيڪو گٽ مائڪرو بايوٽ ڊيسبيوسس جي موجودگي جو مشورو ڏئي ٿو (فائنگولڊ ۽ ٻيا، 2010). ساڳئي طرح، سوزش واري آنڊن جي بيمارين، موهپا، الزائمر جي بيماري، وغيره وارن مريضن جي مائڪرو بايوم خاصيتون پڻ صحتمند ماڻهن کان مختلف آهن (ٽرنبا ۽ ٻيا، 2009؛ ووگٽ ۽ ٻيا، 2017؛ هينڪي ۽ ٻيا، 2019). بهرحال، اڄ تائين، گٽ مائڪرو بايوم ۽ نيورولوجيڪل بيمارين يا علامتن جي وچ ۾ ڪو به سببي تعلق قائم نه ڪيو ويو آهي (ياپ ۽ ٻيا، 2021)، جيتوڻيڪ ڪيترن ئي بيڪٽيريا جي نسلن کي انهن مان ڪجهه بيماري جي حالتن ۾ ڪردار ادا ڪرڻ جو سوچيو ويندو آهي. مثال طور، آٽزم جي مريضن جي مائڪرو بايوٽا ۾ اڪرمنسيا، بيڪٽيروائيڊس، ڪلوسٽريڊيم، ليڪٽوباسيلس، ڊيسلفووبريو ۽ ٻيا نسل وڌيڪ گهڻا آهن (ٽومووا ۽ ٻيا، 2015؛ گولوبيوا ۽ ٻيا، 2017؛ ڪرسٽيانو ۽ ٻيا، 2018؛ زوريتا ۽ ٻيا، 2020). خاص طور تي، انهن نسلن مان ڪجهه جي ميمبرن جي نسلن کي پي پي اي جي پيداوار سان لاڳاپيل جين هجڻ جي ڪري سڃاتو وڃي ٿو (ريچارڊٽ ۽ ٻيا، 2014؛ يون ۽ لي، 2016؛ ژانگ ۽ ٻيا، 2019؛ باؤر ۽ ڊيور، 2023). پي پي اي جي اينٽي مائڪروبيل خاصيتن کي ڏنو ويو آهي، ان جي ڪثرت کي وڌائڻ پي پي اي پيدا ڪندڙ بيڪٽيريا جي واڌ لاءِ فائديمند ٿي سگهي ٿو (جيڪبسن ۽ ٻيا، 2018). اهڙيءَ طرح، پي ايف اي سان مالا مال ماحول گٽ مائڪرو بايوٽا ۾ تبديلين جو سبب بڻجي سگهي ٿو، جنهن ۾ گيسٽرو انٽيسٽينل پيٿوجنز شامل آهن، جيڪي گيسٽرو انٽيسٽينل علامتن جو سبب بڻجندڙ امڪاني عنصر ٿي سگهن ٿا.
مائڪرو بايوم ريسرچ ۾ هڪ مرڪزي سوال اهو آهي ته ڇا مائڪروبيل ساخت ۾ فرق بنيادي بيمارين جو سبب يا علامت آهي. غذا، گٽ مائڪرو بايوم، ۽ نيورولوجيڪل بيمارين جي وچ ۾ پيچيده تعلق کي واضح ڪرڻ لاءِ پهريون قدم مائڪروبيل ساخت تي غذا جي اثرن جو جائزو وٺڻ آهي. انهي مقصد لاءِ، اسان پي پي اي سان مالا مال يا پي پي اي سان ختم ٿيل غذا کائيندڙ چوٿين جي اولاد جي گٽ مائڪرو بايوم جو مقابلو ڪرڻ لاءِ ڊگهي پڙهيل ميٽاجينومڪ ترتيب استعمال ڪئي. اولاد کي انهن جي مائرن وانگر ساڳيو غذا ڏني وئي. اسان اهو تصور ڪيو ته پي پي اي سان مالا مال غذا گٽ مائڪروبيل ساخت ۽ مائڪروبيل فنڪشنل رستن ۾ تبديلين جو سبب بڻجندي، خاص طور تي جيڪي پي پي اي ميٽابولزم ۽/يا پي پي اي پيداوار سان لاڳاپيل آهن.
هن مطالعي ۾ FVB/N-Tg(GFAP-GFP)14Mes/J ٽرانسجينڪ چوٿون (جيڪسن ليبارٽريز) استعمال ڪيون ويون جيڪي گليا مخصوص GFAP پروموٽر جي ڪنٽرول هيٺ گرين فلوروسينٽ پروٽين (GFP) کي اوور ايڪسپريس ڪن ٿا، سينٽرل فلوريڊا يونيورسٽي جي اداري جانورن جي سنڀال ۽ استعمال ڪميٽي (UCF-IACUC) (جانورن جي استعمال جي اجازت نمبر: PROTO202000002) جي هدايتن تي عمل ڪندي. کير ڇڏڻ کان پوءِ، چوٿين کي هر پنجري ۾ هر جنس جي 1-5 چوٿين سان انفرادي طور تي پنجري ۾ رکيو ويو. چوٿين کي يا ته هڪ صاف ٿيل ڪنٽرول غذا (تبديل ٿيل اوپن ليبل معياري غذا، 16 kcal٪ چربی) يا سوڊيم پروپيونيٽ-سپليمينٽ ٿيل غذا (تبديل ٿيل اوپن ليبل معياري غذا، 16 kcal٪ چربی، جنهن ۾ 5,000 ppm سوڊيم پروپيونيٽ شامل آهي) سان گڏ ايڊ ليبٽم کارايو ويو. استعمال ٿيل سوڊيم پروپيونيٽ جي مقدار 5,000 mg PFA/kg ڪل کاڌي جي وزن جي برابر هئي. هي کاڌي جي بچاءُ جي طور تي استعمال لاءِ منظور ٿيل PPA جو سڀ کان وڌيڪ ڪنسنٽريشن آهي. هن مطالعي جي تياري لاءِ، والدين چوٿين کي ميلاپ کان اڳ 4 هفتا ٻنهي غذا ڏني وئي ۽ ڊيم جي حمل دوران جاري رهي. اولاد چوٿين [22 چوٿين، 9 ڪنٽرول (6 نر، 3 ماديون) ۽ 13 پي پي اي (4 نر، 9 ماديون)] کي دودھ ڇڏايو ويو ۽ پوءِ 5 مهينن تائين ڊيمن وانگر ساڳئي غذا تي جاري رکيو ويو. اولاد چوٿين کي 5 مهينن جي عمر ۾ قربان ڪيو ويو ۽ انهن جي آنڊن جي فضلي مواد کي گڏ ڪيو ويو ۽ شروعاتي طور تي 1.5 ملي ميٽر مائڪرو سينٽريفيوج ٽيوب ۾ -20 ° C تي محفوظ ڪيو ويو ۽ پوءِ -80 ° C فريزر ۾ منتقل ڪيو ويو جيستائين ميزبان ڊي اين اي ختم نه ٿي ويو ۽ مائڪروبيل نيوڪلڪ ايسڊ ڪڍيا ويا.
ميزبان ڊي اين اي کي هڪ تبديل ٿيل پروٽوڪول (Charalampous et al., 2019) جي مطابق هٽايو ويو. مختصر طور تي، فيڪل مواد کي 500 µl InhibitEX (Qiagen, Cat#/ID: 19593) ۾ منتقل ڪيو ويو ۽ منجمد ڪيو ويو. في ڪڍڻ جي وڌ ۾ وڌ 1-2 فيڪل پيلٽس کي پروسيس ڪيو ويو. فيڪل مواد کي پوءِ ٽيوب اندر پلاسٽڪ جي پيسٽل استعمال ڪندي ميڪانياتي طور تي هڪجهڙائي ڪئي وئي ته جيئن هڪ سلري ٺاهي سگهجي. نمونن کي 5 منٽن لاءِ 10,000 RCF تي سينٽريفيوج ڪريو يا جيستائين نمونا پيليٽ نه ٿين، پوءِ سپرنيٽينٽ کي ايسپيريٽ ڪريو ۽ پيليٽ کي 250 µl 1× PBS ۾ ٻيهر معطل ڪريو. يوڪريوٽڪ سيل جھلي کي ڍڪڻ لاءِ ڊٽرجنٽ جي طور تي نموني ۾ 250 µl 4.4% سيپونين محلول (TCI، پراڊڪٽ نمبر S0019) شامل ڪريو. نمونن کي نرميءَ سان ملايو ويو جيستائين هموار نه ٿئي ۽ 10 منٽن لاءِ ڪمري جي حرارت تي انڪيوبيٽ ڪيو وڃي. اڳيون، يوڪريوٽڪ سيلز کي خراب ڪرڻ لاءِ، نموني ۾ 350 μl نيوڪليز فري پاڻي شامل ڪيو ويو، 30 سيڪنڊن لاءِ انڪيوبيٽ ڪيو ويو، ۽ پوءِ 12 μl 5 M NaCl شامل ڪيو ويو. پوءِ نمونن کي 5 منٽن لاءِ 6000 RCF تي سينٽرفيوج ڪيو ويو. سپرنيٽينٽ کي ايسپيريٽ ڪريو ۽ پيلٽ کي 100 μl 1X PBS ۾ ٻيهر معطل ڪريو. ميزبان ڊي اين اي کي هٽائڻ لاءِ، 100 μl HL-SAN بفر (12.8568 g NaCl، 4 ml 1M MgCl2، 36 ml نيوڪليز فري پاڻي) ۽ 10 μl HL-SAN اينزائم (آرٽيڪ زائمز P/N 70910-202) شامل ڪريو. نمونن کي پائپنگ ذريعي چڱيءَ طرح ملايو ويو ۽ ايپينڊورف ™ ٿرمو ميڪسر سي تي 800 آر پي ايم تي 30 منٽن لاءِ 37 °C تي انڪيوبيٽ ڪيو ويو. انڪيوبيشن کان پوءِ، 3 منٽن لاءِ 6000 RCF تي سينٽرفيوج ڪيو ويو ۽ 800 µl ۽ 1000 µl 1X PBS سان ٻه ڀيرا ڌوتو ويو. آخرڪار، پيلٽ کي 100 µl 1X PBS ۾ ٻيهر معطل ڪيو ويو.
ڪل بيڪٽيريا ڊي اين اي کي نيو انگلينڊ بايوليبس مونارڪ جينومڪ ڊي اين اي پيوريفڪيشن ڪٽ (نيو انگلينڊ بايوليبس، اِپسوچ، ايم اي، ڪيٽ نمبر T3010L) استعمال ڪندي الڳ ڪيو ويو. ڪٽ سان مهيا ڪيل معياري آپريٽنگ طريقيڪار ۾ ٿوري تبديلي ڪئي وئي آهي. آخري ايليوشن لاءِ آپريشن کان اڳ 60 ° C تي نيوڪليز فري پاڻي کي انڪيوبيٽ ڪريو ۽ برقرار رکو. هر نموني ۾ 10 µl پروٽينيس K ۽ 3 µl RNase A شامل ڪريو. پوءِ 100 µl سيل لائسس بفر شامل ڪريو ۽ نرميءَ سان ملايو. پوءِ نمونن کي ايپينڊورف ™ ٿرمو ميڪسر سي ۾ 56 ° C ۽ 1400 rpm تي گهٽ ۾ گهٽ 1 ڪلاڪ ۽ 3 ڪلاڪن تائين انڪيوبيٽ ڪيو ويو. انڪيوبيٽ ٿيل نمونن کي 12,000 RCF تي 3 منٽن لاءِ سينٽريفيوج ڪيو ويو ۽ هر نموني مان سپرنيٽينٽ کي هڪ الڳ 1.5 ايم ايل مائڪرو سينٽريفيوج ٽيوب ۾ منتقل ڪيو ويو جنهن ۾ 400 µL بائنڊنگ محلول شامل هو. پوءِ ٽيوبن کي 1 سيڪنڊ جي وقفي تي 5-10 سيڪنڊن لاءِ نبض وورٽيڪس ڪيو ويو. هر نموني جي پوري مائع مواد (تقريبن 600-700 µL) کي فلو-ٿرو ڪليڪشن ٽيوب ۾ رکيل فلٽر ڪارٽريج ۾ منتقل ڪريو. ٽيوبن کي شروعاتي ڊي اين اي بائنڊنگ جي اجازت ڏيڻ لاءِ 3 منٽن لاءِ 1,000 RCF تي سينٽريفيوج ڪيو ويو ۽ پوءِ 1 منٽ لاءِ 12,000 RCF تي سينٽريفيوج ڪيو ويو ته جيئن باقي مائع ڪڍي سگهجي. نموني ڪالم کي هڪ نئين ڪليڪشن ٽيوب ۾ منتقل ڪيو ويو ۽ پوءِ ٻه ڀيرا ڌوتو ويو. پهرين ڌوئڻ لاءِ، هر ٽيوب ۾ 500 µL واش بفر شامل ڪريو. ٽيوب کي 3-5 ڀيرا الٽ ڪريو ۽ پوءِ 1 منٽ لاءِ 12,000 RCF تي سينٽريفيوج ڪريو. ڪليڪشن ٽيوب مان مائع کي خارج ڪريو ۽ فلٽر ڪارٽريج کي واپس ساڳئي ڪليڪشن ٽيوب ۾ رکو. ٻئي ڌوئڻ لاءِ، فلٽر ۾ 500 µL واش بفر کي بغير الٽ ڪرڻ جي شامل ڪريو. نمونن کي 1 منٽ لاءِ 12,000 RCF تي سينٽريفيوج ڪيو ويو. فلٽر کي 1.5 ايم ايل LoBind® ٽيوب ۾ منتقل ڪريو ۽ 100 µL اڳ ۾ گرم ڪيل نيوڪليز فري پاڻي شامل ڪريو. فلٽرن کي ڪمري جي حرارت تي 1 منٽ لاءِ انڪيوبيٽ ڪيو ويو ۽ پوءِ 12,000 RCF تي 1 منٽ لاءِ سينٽريفيوج ڪيو ويو. ايليوٽيڊ ڊي اين اي -80°C تي ذخيرو ڪيو ويو.
ڊي اين اي ڪنسنٽريشن کي ڪوبٽ ™ 4.0 فلوروميٽر استعمال ڪندي مقدار ۾ طئي ڪيو ويو. ڊي اين اي ٺاهيندڙ جي هدايتن مطابق ڪوبٽ ™ 1X dsDNA هاءِ سينسٽيوٽي ڪٽ (ڪيٽ نمبر Q33231) استعمال ڪندي تيار ڪيو ويو. ڊي اين اي ٽڪرن جي ڊيگهه جي ورڇ کي ايگلينٽ ™ 4150 يا 4200 ٽيپ اسٽيشن استعمال ڪندي ماپيو ويو. ڊي اين اي ايگلينٽ ™ جينومڪ ڊي اين اي ريجنٽس (ڪيٽ نمبر 5067-5366) ۽ جينومڪ ڊي اين اي اسڪرين ٽيپ (ڪيٽ نمبر 5067-5365) استعمال ڪندي تيار ڪيو ويو. لائبريري جي تياري ٺاهيندڙ جي هدايتن مطابق آڪسفورڊ نانوپور ٽيڪنالاجيز ™ (ONT) ريپڊ پي سي آر بارڪوڊنگ ڪٽ (SQK-RPB004) استعمال ڪندي ڪئي وئي. ڊي اين اي کي Min106D فلو سيل (R 9.4.1) سان ONT Gridion ™ Mk1 سيڪوئنسر استعمال ڪندي ترتيب ڏنو ويو. ترتيب ڏيڻ جون سيٽنگون ھيون: اعليٰ درستگي واري بنيادي ڪالنگ، گھٽ ۾ گھٽ 9 جي q ويليو، بارڪوڊ سيٽ اپ، ۽ بارڪوڊ ٽرم. نمونن کي 72 ڪلاڪن لاءِ ترتيب ڏنو ويو، جنھن کان پوءِ بنيادي ڪال ڊيٽا کي وڌيڪ پروسيسنگ ۽ تجزيو لاءِ جمع ڪرايو ويو.
بايو انفارميٽڪس پروسيسنگ اڳ ۾ بيان ڪيل طريقن (گرين مين ۽ ٻيا، 2024) استعمال ڪندي ڪئي وئي. ترتيب مان حاصل ڪيل FASTQ فائلن کي هر نموني لاءِ ڊائريڪٽرين ۾ ورهايو ويو. بايو انفارميٽڪس تجزيي کان اڳ، ڊيٽا کي هيٺ ڏنل پائپ لائن استعمال ڪندي پروسيس ڪيو ويو: پهرين، نمونن جي FASTQ فائلن کي هڪ واحد FASTQ فائل ۾ ضم ڪيو ويو. پوءِ، 1000 bp کان ننڍو پڙهڻ کي Filtlong v. 0.2.1 استعمال ڪندي فلٽر ڪيو ويو، جنهن ۾ واحد پيرا ميٽر تبديل ڪيو ويو -min_length 1000 (وڪ، 2024). وڌيڪ فلٽرنگ کان اڳ، پڙهڻ جي معيار کي هيٺ ڏنل پيرا ميٽرز سان NanoPlot v. 1.41.3 استعمال ڪندي ڪنٽرول ڪيو ويو: -fastq -plots dot -N50 -o.(ڊي ڪوسٽر ۽ ريڊيميڪرز، 2023). ريڊز کي مائوس ريفرنس جينوم GRCm39 (GCF_000001635.27) سان minimap2 v. 2.24-r1122 استعمال ڪندي هيٺ ڏنل پيرا ميٽرز سان هوسٽ آلوده ريڊز کي هٽائڻ لاءِ ترتيب ڏنو ويو: -L -ax map-ont(لي، 2018). پيدا ٿيل الائنمينٽ فائلن کي samtools v. 1.16.1 ۾ samtools view -b (Danecek et al., 2021) استعمال ڪندي BAM فارميٽ ۾ تبديل ڪيو ويو. پوءِ samtools view -b -f 4 استعمال ڪندي غير ترتيب ڏنل پڙهڻ جي سڃاڻپ ڪئي وئي، جنهن مان ظاهر ٿئي ٿو ته اهي پڙهڻ ميزبان جينوم سان تعلق نه رکندا هئا. غير ترتيب ڏنل پڙهڻ کي ڊفالٽ پيرا ميٽرز سان samtools bam2fq استعمال ڪندي واپس FASTQ فارميٽ ۾ تبديل ڪيو ويو. اڳ ۾ بيان ڪيل سيٽنگز استعمال ڪندي وڌيڪ فلٽر ٿيل پڙهڻ تي نانو پلاٽ کي ٻيهر هلايو ويو. فلٽر ڪرڻ کان پوءِ، ميٽاجينومڪ ڊيٽا کي ميٽافلائي v. 2.8.2-b1689 استعمال ڪندي هيٺين پيرا ميٽرز سان گڏ ڪيو ويو: -nano-raw-ميٽا (ڪولموگوروف ۽ ٻيا، 2020). باقي پيرا ميٽرز کي انهن جي ڊفالٽ ويليوز تي ڇڏي ڏيو. اسيمبلي کان پوءِ، فلٽر ٿيل ريڊز کي minimap2 استعمال ڪندي اسيمبلي ۾ ميپ ڪيو ويو، ۽ -ax map-ont پيرا ميٽر SAM فارميٽ ۾ الائنمينٽ فائل ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو. اسيمبلي کي پهريون ڀيرو racon v. 1.4.20 استعمال ڪندي هيٺ ڏنل پيرا ميٽرز سان بهتر ڪيو ويو: -m 8 -x -6 -g -8 -w 500 -u (ويسر ۽ ٻيا، 2017). racon مڪمل ٿيڻ کان پوءِ، ان کي medaka v. 1.7.2 سان وڌيڪ بهتر ڪيو ويو، medaka_consesus استعمال ڪندي، -m پيرا ميٽر کانسواءِ سڀئي پيرا ميٽرز انهن جي ڊفالٽ ويليوز تي رهجي ويا. -m پيرا ميٽر اسان جي ڊيٽا لاءِ استعمال ٿيندڙ فلو سيل ڪيمسٽري ۽ اعليٰ درستگي بيس ڪالنگ کي بيان ڪرڻ لاءِ r941_min_hac_g507 تي سيٽ ڪيو ويو آهي (نانوپوريٽيڪ/ميڊاڪا، 2024). فلٽر ٿيل ڊيٽا (جنهن کي بعد ۾ مائڪروبيل ڊيٽا سڏيو ويندو) ۽ آخري صاف ٿيل اسيمبلي کي بعد ۾ تجزيي لاءِ استعمال ڪيو ويو.
ٽيڪسونومڪ درجي بندي لاءِ، پڙهڻ ۽ گڏ ڪيل ڪانٽيگ کي Kraken2 v. 2.1.2 (Wood et al., 2019) استعمال ڪندي درجه بندي ڪيو ويو. پڙهڻ ۽ اسيمبلين لاءِ ترتيب وار رپورٽون ۽ آئوٽ پُٽ فائلون ٺاهيون. پڙهڻ ۽ اسيمبلين جو تجزيو ڪرڻ لاءِ -use-names آپشن استعمال ڪريو. پڙهڻ وارن حصن لاءِ -gzip-compressed ۽ -paired آپشن بيان ڪيا ويا آهن. ميٽاجينومز ۾ ٽيڪسا جي نسبتي ڪثرت جو اندازو Bracken v. 2.8 (Lu et al., 2017) استعمال ڪندي لڳايو ويو. اسان پهريون ڀيرو هڪ kmer ڊيٽابيس ٺاهيو جنهن ۾ 1000 بيسز شامل هئا جن ۾ هيٺ ڏنل پيرا ميٽرز سان bracken-build استعمال ڪندي: -d-k 35 -l 1000 هڪ ڀيرو ٺهيل، بريڪن kraken2 پاران تيار ڪيل رپورٽ جي بنياد تي هلندو آهي ۽ هيٺ ڏنل اختيارن کي استعمال ڪندي ڊيٽا کي فلٽر ڪندو آهي: -d -I -O-پي 1000 -ايل

انهن مان، P، G يا S کي درجه بندي جي سطح جي لحاظ کان چونڊيو ويندو آهي جيڪو تجزيو ڪيو پيو وڃي. غلط مثبت درجه بندي جي اثر کي گھٽ ڪرڻ لاءِ، 1e-4 (1/10,000 پڙهڻ) جي گھٽ ۾ گھٽ نسبتي گهڻائي جي حد اختيار ڪئي وئي. شمارياتي تجزيي کان اڳ، بريڪن (fraction_total_reads) پاران رپورٽ ڪيل نسبتي گهڻائي کي سينٽرل لاگ-ريشو (CLR) ٽرانسفارميشن (Aitchison، 1982) استعمال ڪندي تبديل ڪيو ويو. ڊيٽا ٽرانسفارميشن لاءِ CLR طريقو چونڊيو ويو ڇاڪاڻ ته اهو اسڪيل-انويرينٽ آهي ۽ غير اسپارس ڊيٽاسيٽس لاءِ ڪافي آهي (Gloor et al.، 2017). CLR ٽرانسفارميشن قدرتي لاگارٿم استعمال ڪري ٿو. بريڪن پاران رپورٽ ڪيل ڳڻپ ڊيٽا کي نسبتي لاگ ايڪسپريشن (RLE) (Anders and Huber, 2010) استعمال ڪندي نارمل ڪيو ويو. matplotlib v. 3.7.1، seaborn v. 3.7.2 ۽ sequential logarithms (Gloor et al.، 2017) جي ميلاپ کي استعمال ڪندي انگ اکر ٺاهيا ويا. 0.12.2 ۽ اسٽينٽوٽيشنز بمقابلہ 0.5.0 (هنٽر، 2007؛ واسڪوم، 2021؛ چارليئر ۽ ٻيا، 2022). هر نموني لاءِ بيسيلس/بيڪٽيروائيڊيٽس تناسب کي نارملائيزڊ بيڪٽيريا ڳڻپ استعمال ڪندي ڳڻيو ويو. جدولن ۾ رپورٽ ڪيل قدرن کي 4 ڊيسيمل جڳهن تي گول ڪيو ويو آهي. سمپسن ڊائيوورسٽي انڊيڪس کي ڪرڪين ٽولز بمقابلہ 1.2 پيڪيج (لو ۽ ٻيا، 2022) ۾ مهيا ڪيل alpha_diversity.py اسڪرپٽ استعمال ڪندي ڳڻيو ويو. بريڪن رپورٽ اسڪرپٽ ۾ مهيا ڪئي وئي آهي ۽ سمپسن انڊيڪس "Si" -an پيرا ميٽر لاءِ مهيا ڪئي وئي آهي. ڪثرت ۾ اهم فرق کي سراسري CLR فرق ≥ 1 يا ≤ -1 طور بيان ڪيو ويو آهي. ±1 جو سراسري CLR فرق نموني جي قسم جي ڪثرت ۾ 2.7 گنا واڌ کي ظاهر ڪري ٿو. نشاني (+/-) ظاهر ڪري ٿي ته ڇا ٽيڪسون PPA نموني ۽ ڪنٽرول نموني ۾ ترتيب وار وڌيڪ گهڻائي آهي. اهميت کي مان-وِٽني يو ٽيسٽ (ورٽينن ۽ ٻين، 2020) استعمال ڪندي طئي ڪيو ويو. اسٽيٽس ماڊلز بمقابلہ 0.14 (بينجاميني ۽ هوچبرگ، 1995؛ سيبولڊ ۽ پرڪٽولڊ، 2010) استعمال ڪيو ويو، ۽ بينجاميني-هوچبرگ طريقيڪار کي گھڻن ٽيسٽنگ لاءِ درست ڪرڻ لاءِ لاڳو ڪيو ويو. شمارياتي اهميت کي طئي ڪرڻ لاءِ هڪ ترتيب ڏنل پي-ويليو ≤ 0.05 حد جي طور تي استعمال ڪيو ويو.
جين جي تشريح ۽ نسبتي ڪثرت جو اندازو مارنگا ۽ ٻين پاران بيان ڪيل پروٽوڪول جي هڪ تبديل ٿيل ورزن استعمال ڪندي ڪيو ويو. (مارنگا ۽ ٻين، 2023). پهرين، 500 bp کان گهٽ ڪنٽيگس کي SeqKit v. 2.5.1 (شين ۽ ٻين، 2016) استعمال ڪندي سڀني اسيمبلين مان هٽايو ويو. چونڊيل اسيمبلين کي پوءِ هڪ پين-ميٽاجينوم ۾ گڏ ڪيو ويو. اوپن ريڊنگ فريم (ORFs) کي هيٺ ڏنل پيرا ميٽرز سان پروڊيگل v. 1.0.1 (پروڊيگل v. 2.6.3 جو هڪ متوازي ورزن) استعمال ڪندي سڃاڻپ ڪيو ويو: -d-f جي ايف ايف-آءِ -O-T 24 -p meta -C 10000 (Hyett et al., 2012; Jaenicke, 2024). نتيجي ۾ نڪرندڙ نيوڪليوٽائيڊ فائلن کي پوءِ پٿون استعمال ڪندي فلٽر ڪيو ويو ته جيئن سڀئي نامڪمل جين هٽائي سگهجن. پوءِ CD-HIT v. 4.8.1 کي هيٺ ڏنل پيرا ميٽرز سان جين کي ڪلسٽر ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو: 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 (Fu et al., 2012). جين جي گهڻائي ۽ تشريح جو اندازو لڳائڻ لاءِ پيدا ٿيل غير غير ضروري جين ڪيٽلاگ استعمال ڪيو ويو. KMA v. 1.4.9 (Clausen et al., 2018) استعمال ڪندي لاڳاپيل جين جي گهڻائي جو اندازو لڳايو ويو. پهريون، هيٺ ڏنل پيرا ميٽرز سان KMA انڊيڪس استعمال ڪندي هڪ انڊيڪس فائل ٺاهيو: -i -Oپوءِ، بايو انفارميٽڪس پائپ لائن سيڪشن ۾ بيان ڪيل هر نموني لاءِ مائڪروبيل ريڊز سان گڏ ٺاهيل انڊيڪس استعمال ڪندي، KMA کي هيٺين پيرا ميٽرز سان هلايو ويو: -i -O-ٽي_ڊي بي-bcNano -bc 0.7 -ef -t 24. پوءِ، CLR استعمال ڪندي جين جي ڳڻپ کي نارمل ڪيو ويو، ۽ سائنس ڪٽ لرن جي پرنسپل جزو تجزيو (PCA) ڪلاس استعمال ڪئي وئي (Pedregosa et al., 2011). پيشنگوئي ڪيل جين تشريح غير ريڊنڊنٽ جين ڪيٽلاگ تي eggNOG v. 2.1.12 جي emapper.py اسڪرپٽ ۽ eggNOG ڊيٽابيس ورزن 5.0.2 کي هيٺين پيرا ميٽرز سان استعمال ڪندي ڪئي وئي: –itype CDS –cpu 24 -i- ڊيٽا ڪيٽلاگ-go_evidence غير اليڪٽرانڪ - آئوٽ پُٽ- آئوٽ پُٽ ڊاريڪٽري-ٽارگيٽ_آرٿولوگس سڀ -سيڊ_آرٿولوگ_ويلو 0.001 -سيڊ_آرٿولوگ_اسڪور 60 -ڪوري_ڪور 20 -سبجڪٽ_ڪور 0 -ترجمو -اوور رائڊ -ٽيمپ_ڊائر(Cantalapiedra et al.، 2021). KMA نتيجن کي ڪافي ٽيمپليٽ ڪوريج ۽ ٽيمپليٽ سڃاڻپ (≥ 90٪) ۽ ڪثرت (گہرائي ≥ 3) سان جين چونڊڻ لاءِ اسڪرين ڪيو ويو. KMA کوٽائي جا نتيجا مٿي بيان ڪيل CLR استعمال ڪندي تبديل ڪيا ويا. پوءِ KMA نتيجن جو مقابلو فنڪشنل اينوٽيشن ۽ درجه بندي جي نتيجن مان ڪانٽيگ IDs سان ڪيو ويو جيڪو هر جين لاءِ ڪانٽيگ سورس استعمال ڪندي ڪيو ويو. ٽيڪسا وانگر، جين جي ڪثرت ۾ اهم فرق جين جي طور تي بيان ڪيا ويا جن ۾ سراسري CLR فرق ≥ 1 يا ≤ -1 هو، هڪ نشاني (+/-) سان اهو ظاهر ٿئي ٿو ته جين PPA يا ڪنٽرول نمونن ۾ ترتيب وار وڌيڪ وافر هو.
جين کي پهريون ڀيرو ڪيوٽو انسائيڪلوپيڊيا آف جينز اينڊ جينومز (KEGG) آرٿولوج (KO) سڃاڻپ ڪندڙن جي مطابق گروپ ڪيو ويو جيڪو ايگ اين او جي پاران جين رستي جي ڪثرت جو مقابلو ڪرڻ لاءِ مقرر ڪيو ويو هو. تجزيي کان اڳ ناڪ آئوٽ کان سواءِ جين يا ڪيترن ئي ناڪ آئوٽ سان جين کي هٽايو ويو. پوءِ هر نموني جي هر KO جي سراسري ڪثرت جو حساب ڪيو ويو ۽ شمارياتي تجزيو ڪيو ويو. PPA ميٽابولزم جين کي ڪنهن به جين جي طور تي بيان ڪيو ويو جنهن کي KEGG_Pathway ڪالم ۾ هڪ قطار ko00640 مقرر ڪيو ويو هو، جيڪو KEGG جي مطابق پروپيونيٽ ميٽابولزم ۾ ڪردار جي نشاندهي ڪري ٿو. PPA پيداوار سان لاڳاپيل جين کي ضمني جدول 1 ۾ درج ڪيو ويو آهي (ريچارڊٽ ۽ ٻيا، 2014؛ يانگ ۽ ٻيا، 2017). PPA ميٽابولزم ۽ پيداوار جي جين جي سڃاڻپ لاءِ ترتيب ڏيڻ جا ٽيسٽ ڪيا ويا جيڪي هر نموني جي قسم ۾ خاص طور تي وڌيڪ گهڻا هئا. هر جين جي تجزيي لاءِ هڪ هزار ترتيب ڏني وئي. شمارياتي اهميت کي طئي ڪرڻ لاءِ 0.05 جي پي-ويليو کي ڪٽ آف طور استعمال ڪيو ويو. ڪلستر اندر نمائندگي ڪندڙ جين جي تشريح جي بنياد تي ڪلستر اندر انفرادي جين کي فنڪشنل اينوٽيشنز تفويض ڪيون ويون. پي پي اي ميٽابولزم ۽/يا پي پي اي پيداوار سان لاڳاپيل ٽيڪسا کي ڪرڪين 2 آئوٽ پُٽ فائلن ۾ ڪانٽيگ آئي ڊيز کي ملائي ايگ اين او جي استعمال سان فنڪشنل اينوٽيشن دوران برقرار رکيل ساڳي ڪانٽيگ آئي ڊيز سان سڃاڻي سگهجي ٿو. اڳ بيان ڪيل مين-ويٽني يو ٽيسٽ استعمال ڪندي اهميت جي جاچ ڪئي وئي. بينجمني-هچبرگ طريقيڪار استعمال ڪندي گھڻن ٽيسٽنگ لاءِ اصلاح ڪئي وئي. شمارياتي اهميت کي طئي ڪرڻ لاءِ ≤ 0.05 جو پي-ويليو ڪٽ آف طور استعمال ڪيو ويو.
سمپسن ڊائيوورسٽي انڊيڪس استعمال ڪندي چوٿين جي گٽ مائڪرو بايوم جي تنوع جو جائزو ورتو ويو. ڪنٽرول ۽ پي پي اي نمونن جي وچ ۾ جينس ۽ جنس جي تنوع جي لحاظ کان ڪو به اهم فرق نه ڏٺو ويو (جينس لاءِ پي-ويليو: 0.18، جنس لاءِ پي-ويليو: 0.16) (شڪل 1). پوءِ مائڪروبيل ساخت جو مقابلو پرنسپل جزو تجزيو (پي سي اي) استعمال ڪندي ڪيو ويو. شڪل 2 انهن جي فائلا پاران نمونن جي ڪلسٽرنگ کي ڏيکاري ٿو، اهو ظاهر ڪري ٿو ته پي پي اي ۽ ڪنٽرول نمونن جي وچ ۾ مائڪرو بايوم جي نسل جي ساخت ۾ فرق هئا. هي ڪلسٽرنگ جينس جي سطح تي گهٽ واضح هو، اهو مشورو ڏئي ٿو ته پي پي اي ڪجهه بيڪٽيريا کي متاثر ڪري ٿو (ضمني شڪل 1).
شڪل 1. مائوس گٽ مائڪروبيوم جي نسل ۽ نسلن جي جوڙجڪ جي الفا تنوع. پي پي اي ۽ ڪنٽرول نمونن ۾ سمپسن جي نسل (A) ۽ نسلن (B) جي تنوع جي اشارن کي ڏيکاريندڙ باڪس پلاٽ. اهميت مين-ويٽني يو ٽيسٽ استعمال ڪندي طئي ڪئي وئي، ۽ بينجمني-هچبرگ طريقيڪار استعمال ڪندي گھڻن اصلاحن کي انجام ڏنو ويو. ns، p-قدر اهم نه هو (p>0.05).
شڪل 2. نسل جي سطح تي مائوس گٽ مائڪروبيوم جي جوڙجڪ جي مکيه جزو جي تجزيي جا نتيجا. مکيه جزو تجزيو پلاٽ انهن جي پهرين ٻن مکيه حصن ۾ نمونن جي ورڇ کي ڏيکاري ٿو. رنگ نموني جي قسم کي ظاهر ڪن ٿا: پي پي اي-بي نقاب ٿيل چوها جامني آهن ۽ ڪنٽرول چوها پيلا آهن. مکيه جزا 1 ۽ 2 ترتيب وار x-محور ۽ y-محور تي پلاٽ ڪيا ويا آهن، ۽ انهن جي وضاحت ڪيل ويرينس تناسب جي طور تي ظاهر ڪيا ويا آهن.
آر ايل اي تبديل ٿيل ڳڻپ ڊيٽا استعمال ڪندي، ڪنٽرول ۽ پي پي اي چوٿين ۾ وچين بيڪٽيروائيڊيٽس/بيسيلي تناسب ۾ هڪ اهم گهٽتائي ڏٺي وئي (ڪنٽرول: 9.66، پي پي اي: 3.02؛ پي-ويليو = 0.0011). هي فرق ڪنٽرول جي مقابلي ۾ پي پي اي چوٿين ۾ بيڪٽيروائيڊيٽس جي وڌيڪ گهڻائي جي ڪري هو، جيتوڻيڪ فرق اهم نه هو (ڪنٽرول جو مطلب CLR: 5.51، پي پي اي جو مطلب CLR: 6.62؛ پي-ويليو = 0.054)، جڏهن ته بيڪٽيروائيڊيٽس جي گهڻائي ساڳي هئي (ڪنٽرول جو مطلب CLR: 7.76، پي پي اي جو مطلب CLR: 7.60؛ پي-ويليو = 0.18).
گٽ مائڪرو بايوم جي ٽيڪسونومڪ ميمبرن جي ڪثرت جي تجزيي مان ظاهر ٿيو ته 1 فائلم ۽ 77 جنسون پي پي اي ۽ ڪنٽرول نمونن جي وچ ۾ خاص طور تي مختلف هيون (ضمني جدول 2). پي پي اي نمونن ۾ 59 جنسن جي ڪثرت ڪنٽرول نمونن جي ڀيٽ ۾ خاص طور تي وڌيڪ هئي، جڏهن ته ڪنٽرول نمونن ۾ صرف 16 جنسن جي ڪثرت پي پي اي نمونن جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ هئي (شڪل 3).
شڪل 3. پي پي اي ۽ ڪنٽرول چوٿين جي گٽ مائڪروبيوم ۾ ٽيڪسا جي فرق جي گهڻائي. آتش فشاني پلاٽ پي پي اي ۽ ڪنٽرول نمونن جي وچ ۾ نسل (A) يا نسل (B) جي گهڻائي ۾ فرق ڏيکارين ٿا. گرين نقطا ٽيڪسا جي گهڻائي ۾ ڪو خاص فرق ظاهر نٿا ڪن. رنگين نقطا ڪثرت ۾ اهم فرق ظاهر ڪن ٿا (p-value ≤ 0.05). نموني جي قسمن جي وچ ۾ ڪثرت ۾ سڀ کان وڏو فرق رکندڙ مٿيان 20 ٽيڪسا ترتيب وار ڳاڙهي ۽ هلڪي نيري (ڪنٽرول ۽ PPA نموني) ۾ ڏيکاريا ويا آهن. پيلا ۽ جامني نقطا ڪنٽرول جي ڀيٽ ۾ ڪنٽرول يا PPA نمونن ۾ گهٽ ۾ گهٽ 2.7 ڀيرا وڌيڪ گهڻائي هئا. ڪارا نقطا ٽيڪسا جي نمائندگي ڪن ٿا جن ۾ اهم طور تي مختلف گهڻائي آهي، جن ۾ -1 ۽ 1 جي وچ ۾ اوسط CLR فرق آهي. پي قدرن کي مين-ويٽني يو ٽيسٽ استعمال ڪندي ڳڻيو ويو ۽ بينجمني-هچبرگ طريقيڪار استعمال ڪندي ڪيترن ئي جاچ لاءِ درست ڪيو ويو. بولڊ اوسط CLR فرق ڪثرت ۾ اهم فرق ظاهر ڪن ٿا.
گٽ مائڪروبيل ساخت جو تجزيو ڪرڻ کان پوءِ، اسان مائڪروبيوم جي هڪ فنڪشنل تشريح ڪئي. گهٽ معيار جي جين کي فلٽر ڪرڻ کان پوءِ، سڀني نمونن ۾ ڪل 378,355 منفرد جين جي سڃاڻپ ڪئي وئي. انهن جين جي تبديل ٿيل ڪثرت کي پرنسپل جزو تجزيو (PCA) لاءِ استعمال ڪيو ويو، ۽ نتيجن انهن جي فنڪشنل پروفائلز جي بنياد تي نموني جي قسمن جي ڪلسٽرنگ جي هڪ اعلي درجي کي ظاهر ڪيو (شڪل 4).
شڪل 4. PCA جا نتيجا مائوس گٽ مائڪروبيوم جي فنڪشنل پروفائل کي استعمال ڪندي. PCA پلاٽ انهن جي پهرين ٻن پرنسپل حصن ۾ نمونن جي ورڇ کي ڏيکاري ٿو. رنگ نموني جي قسم کي ظاهر ڪن ٿا: PPA-بي نقاب ٿيل چوها جامني آهن ۽ ڪنٽرول چوها پيلا آهن. پرنسپل جزا 1 ۽ 2 ترتيب وار x-محور ۽ y-محور تي پلاٽ ڪيا ويا آهن، ۽ انهن جي وضاحت ڪيل ويرينس تناسب جي طور تي ظاهر ڪيا ويا آهن.
اسان اڳتي هلي مختلف نمونن جي قسمن ۾ KEGG ناڪ آئوٽ جي ڪثرت جو جائزو ورتو. ڪل 3648 منفرد ناڪ آئوٽ جي سڃاڻپ ڪئي وئي، جن مان 196 ڪنٽرول نمونن ۾ خاص طور تي وڌيڪ گهڻا هئا ۽ 106 PPA نمونن ۾ وڌيڪ گهڻا هئا (شڪل 5). ڪنٽرول نمونن ۾ ڪل 145 جين ۽ PPA نمونن ۾ 61 جين، خاص طور تي مختلف گهڻائي سان. لپڊ ۽ امينو شوگر ميٽابولزم سان لاڳاپيل رستا PPA نمونن ۾ خاص طور تي وڌيڪ افزوده هئا (ضمني جدول 3). نائٽروجن ميٽابولزم ۽ سلفر رلي سسٽم سان لاڳاپيل رستا ڪنٽرول نمونن ۾ خاص طور تي وڌيڪ افزوده هئا (ضمني جدول 3). امينو شوگر/نيوڪليوٽائيڊ ميٽابولزم (ko:K21279) ۽ انوسيٽول فاسفيٽ ميٽابولزم (ko:K07291) سان لاڳاپيل جين جي ڪثرت PPA نمونن ۾ خاص طور تي وڌيڪ هئي (شڪل 5). ڪنٽرول نمونن ۾ بينزوئيٽ ميٽابولزم (ko:K22270)، نائٽروجن ميٽابولزم (ko:K00368)، ۽ گلائڪوليسس/گلوڪونوجينيسس (ko:K00131) سان لاڳاپيل خاص طور تي وڌيڪ جين هئا (شڪل 5).
شڪل 5. PPA ۽ ڪنٽرول چوٿين جي گٽ مائڪروبيوم ۾ KOs جي فرق جي گهڻائي. آتش فشاني پلاٽ فنڪشنل گروپن (KOs) جي گهڻائي ۾ فرق کي ظاهر ڪري ٿو. گرين نقطا KOs کي ظاهر ڪن ٿا جن جي گهڻائي نموني جي قسمن جي وچ ۾ خاص طور تي مختلف نه هئي (p-value > 0.05). رنگين نقطا ڪثرت ۾ اهم فرق کي ظاهر ڪن ٿا (p-value ≤ 0.05). نموني جي قسمن جي وچ ۾ ڪثرت ۾ سڀ کان وڏو فرق رکندڙ 20 KOs ڳاڙهي ۽ هلڪي نيري رنگ ۾ ڏيکاريا ويا آهن، ترتيب وار ڪنٽرول ۽ PPA نمونن جي مطابق. پيلو ۽ جامني رنگ جا نقطا KOs کي ظاهر ڪن ٿا جيڪي ڪنٽرول ۽ PPA نمونن ۾ گهٽ ۾ گهٽ 2.7 گنا وڌيڪ گهڻائي هئا، ترتيب وار. ڪارا نقطا KOs کي ظاهر ڪن ٿا جيڪي خاص طور تي مختلف گهڻائي سان، -1 ۽ 1 جي وچ ۾ اوسط CLR فرق سان. P قدرن کي Mann-Whitney U ٽيسٽ استعمال ڪندي ڳڻيو ويو ۽ Benjamini-Hochberg طريقيڪار استعمال ڪندي ڪيترن ئي مقابلي لاءِ ترتيب ڏنو ويو. NaN ظاهر ڪري ٿو ته KO KEGG ۾ رستي سان تعلق نٿو رکي. بولڊ وچولي CLR فرق جون قيمتون ڪثرت ۾ اهم فرق ظاهر ڪن ٿيون. درج ٿيل KOs جي رستن بابت تفصيلي معلومات لاءِ، ضمني جدول 3 ڏسو.
تشريح ڪيل جين مان، 1601 جين ۾ نموني جي قسمن جي وچ ۾ خاص طور تي مختلف ڪثرت هئي (p ≤ 0.05)، هر جين گهٽ ۾ گهٽ 2.7 ڀيرا وڌيڪ ڪثرت سان هو. انهن جين مان، 4 جين ڪنٽرول نمونن ۾ وڌيڪ ڪثرت سان هئا ۽ 1597 جين PPA نمونن ۾ وڌيڪ ڪثرت سان هئا. ڇاڪاڻ ته PPA ۾ antimicrobial خاصيتون آهن، اسان نموني جي قسمن جي وچ ۾ PPA ميٽابولزم ۽ پيداوار جي جين جي ڪثرت جو جائزو ورتو. 1332 PPA ميٽابولزم سان لاڳاپيل جين مان، 27 جين ڪنٽرول نمونن ۾ خاص طور تي وڌيڪ ڪثرت سان هئا ۽ 12 جين PPA نمونن ۾ وڌيڪ ڪثرت سان هئا. 223 PPA پيداوار سان لاڳاپيل جين مان، 1 جين PPA نمونن ۾ خاص طور تي وڌيڪ ڪثرت سان هو. شڪل 6A وڌيڪ PPA ميٽابولزم ۾ شامل جين جي وڌيڪ ڪثرت کي ظاهر ڪري ٿو، ڪنٽرول نمونن ۾ خاص طور تي وڌيڪ ڪثرت ۽ وڏي اثر جي سائز سان، جڏهن ته شڪل 6B انفرادي جين کي نمايان ڪري ٿو جن ۾ PPA نمونن ۾ خاص طور تي وڌيڪ ڪثرت ڏٺو ويو آهي.
شڪل 6. مائوس گٽ مائڪروبيوم ۾ پي پي اي سان لاڳاپيل جين جي فرق جي گهڻائي. آتش فشاني پلاٽ پي پي اي ميٽابولزم (اي) ۽ پي پي اي پيداوار (بي) سان لاڳاپيل جين جي گهڻائي ۾ فرق کي ظاهر ڪن ٿا. گرين ڊاٽ انهن جين کي ظاهر ڪن ٿا جن جي گهڻائي نموني جي قسمن (پي-ويليو > 0.05) جي وچ ۾ خاص طور تي مختلف نه هئي. رنگين ڊاٽ ڪثرت ۾ اهم فرق کي ظاهر ڪن ٿا (پي-ويليو ≤ 0.05). ڪثرت ۾ سڀ کان وڏو فرق رکندڙ 20 جين ترتيب وار ڳاڙهي ۽ هلڪي نيري (ڪنٽرول ۽ پي پي اي نمونا) ۾ ڏيکاريا ويا آهن. پيلي ۽ جامني رنگ جي نقطن جي گهڻائي ڪنٽرول نمونن جي ڀيٽ ۾ ڪنٽرول ۽ پي پي اي نمونن ۾ گهٽ ۾ گهٽ 2.7 ڀيرا وڌيڪ هئي. ڪارا نقطا جين جي نمائندگي ڪن ٿا جن ۾ خاص طور تي مختلف گهڻائي آهي، جن ۾ -1 ۽ 1 جي وچ ۾ اوسط CLR فرق آهي. پي ويلوز کي مين-ويٽني يو ٽيسٽ استعمال ڪندي ڳڻيو ويو ۽ بينجمني-هچبرگ طريقيڪار استعمال ڪندي ڪيترن ئي مقابلي لاءِ درست ڪيو ويو. جين غير بيڪار جين ڪيٽلاگ ۾ نمائندگي ڪندڙ جين سان ملن ٿا. جين جا نالا KEGG علامت تي مشتمل آهن جيڪي KO جين کي ظاهر ڪن ٿا. ٿلهي سراسري CLR فرق خاص طور تي مختلف ڪثرت کي ظاهر ڪن ٿا. هڪ ڊيش (-) ظاهر ڪري ٿو ته KEGG ڊيٽابيس ۾ جين لاءِ ڪا به علامت ناهي.
پي پي اي ميٽابولزم ۽/يا پيداوار سان لاڳاپيل جين سان ٽيڪسا جي سڃاڻپ ڪنٽيگ جي ٽيڪسونومڪ سڃاڻپ کي جين جي ڪنٽيگ ID سان ملائي ڪئي وئي. جينس جي سطح تي، 130 نسلن ۾ پي پي اي ميٽابولزم سان لاڳاپيل جين مليا ۽ 61 نسلن ۾ پي پي اي پيداوار سان لاڳاپيل جين مليا (ضمني جدول 4). بهرحال، ڪنهن به نسل جي گهڻائي ۾ اهم فرق نه ڏيکاريو (p > 0.05).
جنس جي سطح تي، 144 بيڪٽيريا جي نسلن ۾ پي پي اي ميٽابولزم سان لاڳاپيل جين مليا ۽ 68 بيڪٽيريا جي نسلن ۾ پي پي اي جي پيداوار سان لاڳاپيل جين مليا (ضمني جدول 5). پي پي اي ميٽابولائزرز ۾، اٺ بيڪٽيريا نموني جي قسمن جي وچ ۾ ڪثرت ۾ اهم واڌارو ڏيکاريو، ۽ سڀني اثر ۾ اهم تبديليون ڏيکاريون (ضمني جدول 6). ڪثرت ۾ اهم فرق رکندڙ سڀئي سڃاڻپ ٿيل پي پي اي ميٽابولائزر پي پي اي نمونن ۾ وڌيڪ گهڻا هئا. جنس جي سطح جي درجه بندي ۾ نسلن جا نمائندا ظاهر ڪيا ويا جيڪي نموني جي قسمن جي وچ ۾ خاص طور تي مختلف نه هئا، جن ۾ ڪيترائي بيڪٽيروائيڊس ۽ رومينوڪوڪس جنسون، انهي سان گڏ ڊنڪينيا ڊوبوس، مائيڪسوبيڪٽيريم انٽرڪا، مونوڪوڪس پيڪٽينوليٽيڪس، ۽ الڪاليگينس پوليمورفا شامل آهن. پي پي اي پيدا ڪندڙ بيڪٽيريا ۾، چار بيڪٽيريا نموني جي قسمن جي وچ ۾ ڪثرت ۾ اهم فرق ڏيکاريا. ڪثرت ۾ اهم فرق رکندڙ جنسن ۾ بيڪٽيروائيڊس نوووروسي، ڊنڪينيا ڊوبوس، مائيڪسوبيڪٽيريم انٽرٽيڊس، ۽ رومينوڪوڪس بووس شامل آهن.
هن مطالعي ۾، اسان چوٿين جي گٽ مائڪروبيوٽا تي پي پي اي جي نمائش جي اثرات جو جائزو ورتو. پي پي اي بيڪٽيريا ۾ مختلف ردعمل پيدا ڪري سگهي ٿو ڇاڪاڻ ته اهو ڪجهه نسلن پاران پيدا ڪيو ويندو آهي، ٻين نسلن پاران کاڌي جي ذريعن طور استعمال ڪيو ويندو آهي، يا ان ۾ antimicrobial اثرات هوندا آهن. تنهن ڪري، غذائي سپليمنٽيشن ذريعي گٽ جي ماحول ۾ ان جو اضافو برداشت، حساسيت، ۽ ان کي غذائي ذريعن طور استعمال ڪرڻ جي صلاحيت تي منحصر ڪري مختلف اثر ڪري سگهي ٿو. حساس بيڪٽيريا جي نسلن کي ختم ڪري سگهجي ٿو ۽ انهن سان تبديل ڪري سگهجي ٿو جيڪي PPA جي خلاف وڌيڪ مزاحمتي آهن يا ان کي کاڌي جي ذريعن طور استعمال ڪرڻ جي قابل آهن، جنهن جي ڪري گٽ مائڪروبيوٽا جي جوڙجڪ ۾ تبديليون اچن ٿيون. اسان جي نتيجن مائڪروبيل ساخت ۾ اهم فرق ظاهر ڪيا پر مجموعي مائڪروبيل تنوع تي ڪو اثر نه پيو. سڀ کان وڏو اثر نسلن جي سطح تي ڏٺو ويو، 70 کان وڌيڪ ٽيڪسا PPA ۽ ڪنٽرول نمونن جي وچ ۾ وڏي مقدار ۾ مختلف آهن (ضمني جدول 2). PPA-بي نقاب ٿيل نمونن جي جوڙجڪ جي وڌيڪ تشخيص غير بي نقاب ٿيل نمونن جي مقابلي ۾ مائڪروبيل نسلن جي وڏي هيٽروجينيٽي کي ظاهر ڪيو، اهو مشورو ڏئي ٿو ته PPA بيڪٽيريا جي واڌ جي خاصيتن کي وڌائي سگھي ٿو ۽ بيڪٽيريا جي آبادي کي محدود ڪري سگھي ٿو جيڪي PPA سان مالا مال ماحول ۾ زنده رهي سگهن ٿيون. اهڙيءَ طرح، پي پي اي گٽ مائڪروبيوٽا جي تنوع ۾ وڏي پيماني تي خلل وجهڻ جي بدران چونڊيل طور تي تبديليون آڻي سگهي ٿي.
کاڌي جي بچاءُ ڪندڙ شيون جهڙوڪ پي پي اي اڳ ۾ ڏيکاريا ويا آهن ته اهي گٽ مائڪرو بايوم اجزاء جي ڪثرت کي تبديل ڪن ٿا بغير مجموعي تنوع کي متاثر ڪرڻ جي (ناگپال ۽ ٻيا، 2021). هتي، اسان فائلم بڪٽرائيڊيٽس (اڳ ۾ بڪٽرائيڊيٽس جي نالي سان سڃاتل) جي اندر بڪٽرائيڊيٽس نسلن جي وچ ۾ سڀ کان وڌيڪ حيرت انگيز فرق ڏٺو، جيڪي پي پي اي جي سامهون ايندڙ چوٿين ۾ خاص طور تي افزوده هئا. بڪٽرائيڊيٽس نسلن جي وڌندڙ ڪثرت بلغم جي خرابي سان لاڳاپيل آهي، جيڪو انفيڪشن جي خطري کي وڌائي سگهي ٿو ۽ سوزش کي فروغ ڏئي سگهي ٿو (ڪارنڪ ۽ ٻيا، 2015؛ ڊيسائي ۽ ٻيا، 2016؛ پينزول ۽ ٻيا، 2019). هڪ مطالعي مان معلوم ٿيو ته بڪٽرائيڊيٽس فريجيليس سان علاج ڪيل نوزائتي نر چوٿون آٽزم اسپيڪٽرم ڊس آرڊر (ASD) جي ياد ڏياريندڙ سماجي رويي جو مظاهرو ڪيو (ڪارمل ۽ ٻيا، 2023)، ۽ ٻين مطالعي مان ظاهر ٿيو آهي ته بڪٽرائيڊيٽس نسل مدافعتي سرگرمي کي تبديل ڪري سگهن ٿا ۽ آٽو ايميون سوزش واري ڪارڊيو مايوپيٿي (گل-ڪروز ۽ ٻيا، 2019) جو سبب بڻجي سگهن ٿا. نسل رومينوڪوڪس، پريووٽيلا، ۽ پيرا بيڪٽيروائيڊس سان تعلق رکندڙ جنسون پڻ پي پي اي جي سامهون ايندڙ چوٿين ۾ خاص طور تي وڌيون ويون (ڪوريٽي ۽ ٻيا، 2018). ڪجهه رومينوڪوڪس جنسون ڪرون جي بيماري جهڙين بيمارين سان لاڳاپيل آهن جيڪي پرو انفلاميٽري سائيٽوڪائنز جي پيداوار ذريعي آهن (هينڪي ۽ ٻيا، 2019)، جڏهن ته پريووٽيلا جنسون جهڙوڪ پريووٽيلا انسانيون ميٽابولڪ بيمارين جهڙوڪ هائپر ٽينشن ۽ انسولين حساسيت سان لاڳاپيل آهن (پيڊرسن ۽ ٻيا، 2016؛ لي ۽ ٻيا، 2017). آخرڪار، اسان ڏٺو ته بيڪٽيروائيڊيٽس (اڳ ۾ فرمڪيوٽس جي نالي سان سڃاتو ويندو هو) جو بيڪٽيروائيڊيٽس سان تناسب پي پي اي جي سامهون ايندڙ چوٿين ۾ ڪنٽرول چوٿين جي ڀيٽ ۾ گهٽ هو ڇاڪاڻ ته بيڪٽيروائيڊيٽس نسلن جي ڪل گهڻائي وڌيڪ هئي. هي تناسب اڳ ۾ آنڊن جي هوميوسٽاسس جو هڪ اهم اشارو طور ڏيکاريو ويو آهي، ۽ هن تناسب ۾ خلل مختلف بيمارين جي حالتن سان لاڳاپيل رهيو آهي (ٽرپن ۽ ٻيا، 2016؛ تاڪيزاوا ۽ ٻيا، 2021؛ اين ۽ ٻيا، 2023)، جنهن ۾ سوزش واري آنڊن جون بيماريون شامل آهن (اسٽوجانوف ۽ ٻيا، 2020). مجموعي طور تي، فائلم بيڪٽيروائيڊيٽس جون جنسون غذائي پي پي اي جي بلند برداشت کان تمام گهڻي متاثر ٿينديون آهن. اهو شايد پي پي اي جي وڌيڪ برداشت يا پي پي اي کي توانائي جي ذريعن طور استعمال ڪرڻ جي صلاحيت جي ڪري هجي، جيڪو گهٽ ۾ گهٽ هڪ نسل، هوئلسيلا اينوسيا (هچ ۽ ٻيا، 2022) لاءِ سچ ثابت ٿيو آهي. متبادل طور تي، ماءُ جي پي پي اي جي نمائش جنين جي ترقي کي وڌائي سگھي ٿي مائوس جي اولاد جي آنڊن کي بيڪٽيروائيڊيٽس ڪالونائيزيشن لاءِ وڌيڪ حساس بڻائي؛ جڏهن ته، اسان جي مطالعي جي ڊيزائن اهڙي تشخيص جي اجازت نه ڏني.
ميٽاجينومڪ مواد جي تشخيص پي پي اي ميٽابولزم ۽ پيداوار سان لاڳاپيل جين جي ڪثرت ۾ اهم فرق ظاهر ڪيو، پي پي اي-بي نقاب ٿيل چوٿون پي پي اي جي پيداوار لاءِ ذميوار جين جي وڌيڪ ڪثرت ڏيکاري رهيا هئا، جڏهن ته غير پي پي اي-بي نقاب ٿيل چوٿون پي اي اي ميٽابولزم لاءِ ذميوار جين جي وڌيڪ ڪثرت ڏيکاري رهيا هئا (شڪل 6). اهي نتيجا ظاهر ڪن ٿا ته مائڪروبيل ساخت تي پي پي اي جو اثر صرف ان جي استعمال جي ڪري نه ٿي سگهي ٿو، ٻي صورت ۾ پي پي اي ميٽابولزم سان لاڳاپيل جين جي ڪثرت پي پي اي-بي نقاب ٿيل چوٿين جي گٽ مائڪروبيوم ۾ وڌيڪ ڪثرت ڏيکاري هئي. هڪ وضاحت اها آهي ته پي پي اي بيڪٽيريا جي ڪثرت کي بنيادي طور تي ان جي اينٽي مائڪروبيل اثرات ذريعي وچولي ڪري ٿو بجاءِ بيڪٽيريا پاران غذائيت جي طور تي استعمال ڪرڻ جي. پوئين مطالعي مان ظاهر ٿيو آهي ته پي پي اي سلمونلا ٽائيفيموريم جي واڌ کي خوراک تي منحصر انداز ۾ روڪي ٿو (جيڪبسن ۽ ٻيا، 2018). پي پي اي جي وڌيڪ ڪنسنٽريشن جي نمائش بيڪٽيريا لاءِ چونڊ ڪري سگهي ٿي جيڪي ان جي اينٽي مائڪروبيل خاصيتن جي مزاحمت ڪن ٿا ۽ شايد ضروري طور تي ان کي ميٽابولائز يا پيدا ڪرڻ جي قابل نه هجن. مثال طور، ڪيترن ئي پيرا بيڪٽيروائيڊس نسلن پي پي اي نمونن ۾ تمام گهڻي ڪثرت ڏيکاري، پر پي پي اي ميٽابولزم يا پيداوار سان لاڳاپيل ڪو به جين نه مليو (ضمني جدول 2، 4، ۽ 5). ان کان علاوه، خمير جي ضمني پيداوار جي طور تي پي پي اي جي پيداوار مختلف بيڪٽيريا ۾ وڏي پيماني تي ورهايل آهي (گونزاليز-گارسيا وغيره، 2017). ڪنٽرول نمونن ۾ پي پي اي ميٽابولزم سان لاڳاپيل جين جي وڌيڪ ڪثرت جو سبب وڌيڪ بيڪٽيريا تنوع ٿي سگهي ٿو (ايورينا وغيره، 2020). ان کان علاوه، 1332 جين مان صرف 27 (2.14٪) جين جي پيشنگوئي ڪئي وئي هئي جيڪي خاص طور تي پي پي اي ميٽابولزم سان لاڳاپيل آهن. پي پي اي ميٽابولزم سان لاڳاپيل ڪيترائي جين ٻين ميٽابولڪ رستن ۾ پڻ شامل آهن. اهو وڌيڪ ظاهر ڪري ٿو ته ڪنٽرول نمونن ۾ پي پي اي ميٽابولزم ۾ شامل جين جي ڪثرت وڌيڪ هئي؛ اهي جين انهن رستن ۾ ڪم ڪري سگهن ٿا جيڪي پي پي اي جي استعمال يا ضمني پيداوار جي طور تي ٺهڻ جو نتيجو نه ٿا ڏين. هن صورت ۾، پي پي اي نسل سان لاڳاپيل صرف هڪ جين نموني جي قسمن جي وچ ۾ ڪثرت ۾ اهم فرق ڏيکاريا. پي پي اي ميٽابولزم سان لاڳاپيل جين جي ابتڙ، پي پي اي جي پيداوار لاءِ مارڪر جين چونڊيا ويا ڇاڪاڻ ته اهي پي پي اي جي پيداوار لاءِ بيڪٽيريا جي رستي ۾ سڌو سنئون شامل آهن. پي پي اي جي نمائش ٿيل چوٿين ۾، سڀني نسلن ۾ پي پي اي پيدا ڪرڻ جي گهڻائي ۽ صلاحيت ۾ نمايان اضافو مليو. هي اڳڪٿي جي حمايت ڪري ٿو ته پي پي اي پي اي پيدا ڪندڙن کي چونڊيندا ۽ تنهن ڪري پيشنگوئي ڪن ٿا ته پي پي اي جي پيداوار جي صلاحيت وڌندي. بهرحال، جين جي گهڻائي ضروري طور تي جين جي اظهار سان لاڳاپيل ناهي؛ تنهن ڪري، جيتوڻيڪ پي پي اي ميٽابولزم سان لاڳاپيل جين جي گهڻائي ڪنٽرول نمونن ۾ وڌيڪ آهي، اظهار جي شرح مختلف ٿي سگهي ٿي (شي ۽ ٻيا، 2014). پي پي اي پيدا ڪندڙ جين ۽ پي پي اي جي پيداوار جي وچ ۾ تعلق جي تصديق ڪرڻ لاءِ، پي پي اي جي پيداوار ۾ شامل جين جي اظهار جي مطالعي جي ضرورت آهي.
پي پي اي ۽ ڪنٽرول ميٽاجينومز جي فنڪشنل تشريح ڪجهه فرق ظاهر ڪيا. جين مواد جي پي سي اي تجزيي پي پي اي ۽ ڪنٽرول نمونن جي وچ ۾ ڌار ڌار ڪلسٽر ظاهر ڪيا (شڪل 5). اندر نموني ڪلسٽرنگ ظاهر ڪيو ته ڪنٽرول جين مواد وڌيڪ متنوع هو، جڏهن ته پي پي اي نمونا گڏجي ڪلسٽر ڪيا ويا. جين مواد جي لحاظ کان ڪلسٽرنگ نسلن جي جوڙجڪ جي لحاظ کان ڪلسٽرنگ جي برابر هئي. ان ڪري، رستي جي گهڻائي ۾ فرق مخصوص نسلن ۽ انهن جي اندر تناؤ جي گهڻائي ۾ تبديلين سان مطابقت رکي ٿو. پي پي اي نمونن ۾، ٻه رستا خاص طور تي وڌيڪ گهڻائي سان امينو شوگر/نيوڪليوٽائيڊ شوگر ميٽابولزم (ko:K21279) ۽ گھڻن لپڊ ميٽابولزم رستن (ko:K00647، ko:K03801؛ ضمني جدول 3) سان لاڳاپيل هئا. ko:K21279 سان لاڳاپيل جين جينس بيڪٽيروائيڊس سان لاڳاپيل هجڻ جي سڃاڻپ آهي، پي پي اي نمونن ۾ نسلن جي هڪ خاص طور تي وڌيڪ تعداد سان. هي اينزائم ڪيپسولر پولي سيڪرائڊس کي ظاهر ڪندي مدافعتي ردعمل کان بچي سگهي ٿو (وانگ ۽ ٻيا، 2008). هي شايد PPA جي سامهون ايندڙ چوٿين ۾ بيڪٽيروائيڊيٽس ۾ واڌ جو سبب بڻجي سگهي ٿو. هي PPA مائڪرو بايوم ۾ مشاهدو ڪيل وڌندڙ فيٽي ايسڊ جي جوڙجڪ کي پورو ڪري ٿو. بيڪٽيريا فيٽي ايسڊ پيدا ڪرڻ لاءِ FASIIko:K00647 (fabB) رستي کي استعمال ڪن ٿا، جيڪو ميزبان ميٽابولڪ رستن تي اثر انداز ٿي سگهي ٿو (Yao and Rock, 2015; Johnson et al., 2020)، ۽ لپڊ ميٽابولزم ۾ تبديليون نيورو ڊولپمينٽ ۾ ڪردار ادا ڪري سگهن ٿيون (Yu et al., 2020). PPA نمونن ۾ وڌندڙ ڪثرت کي ظاهر ڪندڙ هڪ ٻيو رستو اسٽيرائيڊ هارمون بايو سنٿيسس (ko:K12343) هو. وڌندڙ ثبوت آهن ته گٽ مائڪرو بايوٽ جي هارمون جي سطحن کي متاثر ڪرڻ ۽ هارمونز کان متاثر ٿيڻ جي صلاحيت جي وچ ۾ هڪ الٽو تعلق آهي، جيئن ته اسٽيرائيڊ جي بلند سطحن جا هيٺيون وهڪرو صحت جا نتيجا ٿي سگهن ٿا (Tetel et al., 2018).
هي مطالعو حدن ۽ غورن کان سواءِ ناهي. هڪ اهم فرق اهو آهي ته اسان جانورن جي جسماني تشخيص نه ڪئي. تنهن ڪري، اهو سڌو سنئون نتيجو ڪڍڻ ممڪن ناهي ته مائڪرو بايوم ۾ تبديليون ڪنهن به بيماري سان لاڳاپيل آهن يا نه. هڪ ٻيو غور اهو آهي ته هن مطالعي ۾ چوٿين کي انهن جي مائرن وانگر ساڳيو غذا ڏني وئي هئي. مستقبل جي مطالعي اهو طئي ڪري سگهي ٿي ته ڇا پي پي اي سان مالا مال غذا کان پي پي اي کان پاڪ غذا ڏانهن سوئچ ڪرڻ مائڪرو بايوم تي ان جي اثرات کي بهتر بڻائي ٿو. اسان جي مطالعي جي هڪ حد، ڪيترن ئي ٻين وانگر، محدود نموني سائيز آهي. جيتوڻيڪ صحيح نتيجا ڪڍي سگهجن ٿا، نتيجن جو تجزيو ڪرڻ وقت هڪ وڏو نمونو سائيز وڌيڪ شمارياتي طاقت فراهم ڪندو. اسان گٽ مائڪرو بايوم ۾ تبديلين ۽ ڪنهن به بيماري جي وچ ۾ ايسوسيئيشن بابت نتيجا ڪڍڻ بابت پڻ محتاط آهيون (يپ ۽ ٻيا، 2021). عمر، جنس، ۽ غذا سميت پريشان ڪندڙ عنصر مائڪروجنزمن جي جوڙجڪ کي خاص طور تي متاثر ڪري سگهن ٿا. اهي عنصر گٽ مائڪرو بايوم جي پيچيده بيمارين سان وابستگي جي حوالي سان ادب ۾ ڏٺل تضادن جي وضاحت ڪري سگهن ٿا (جانسن ۽ ٻيا، 2019؛ لاگوڊ ۽ ناصر، 2023). مثال طور، جينس بيڪٽيروائيڊيٽس جي ميمبرن کي ASD سان جانورن ۽ انسانن ۾ يا ته وڌيل يا گهٽيل ڏيکاريو ويو آهي (اينجلس ۽ ٻيا، 2013؛ ڪشڪ ۽ ٻيا، 2017). ساڳئي طرح، سوزش واري آنڊن جي بيمارين سان مريضن ۾ آنڊن جي جوڙجڪ جي مطالعي ۾ ساڳئي ٽيڪسا ۾ واڌ ۽ گهٽتائي ٻنهي کي مليو آهي (والٽرز ۽ ٻيا، 2014؛ فوربس ۽ ٻيا، 2018؛ اپاڌيائي ۽ ٻيا، 2023). صنفي تعصب جي اثر کي محدود ڪرڻ لاءِ، اسان جنسن جي برابر نمائندگي کي يقيني بڻائڻ جي ڪوشش ڪئي ته جيئن فرق گهڻو ڪري غذا جي ڪري هلن. فنڪشنل تشريح جو هڪ چئلينج غير ضروري جين ترتيبن کي ختم ڪرڻ آهي. اسان جي جين ڪلسٽرنگ جي طريقي کي 95٪ ترتيب جي سڃاڻپ ۽ 85٪ ڊيگهه جي هڪجهڙائي جي ضرورت آهي، انهي سان گڏ غلط ڪلسٽرنگ کي ختم ڪرڻ لاءِ 90٪ ترتيب جي ڪوريج جي ضرورت آهي. بهرحال، ڪجهه حالتن ۾، اسان ساڳئي تشريح سان COGs جو مشاهدو ڪيو (مثال طور، MUT) (شڪل 6). وڌيڪ مطالعي جي ضرورت آهي ته اهو طئي ڪيو وڃي ته ڇا اهي آرٿولوگ الڳ آهن، مخصوص نسل سان لاڳاپيل آهن، يا ڇا هي جين ڪلسٽرنگ جي طريقي جي هڪ حد آهي. فنڪشنل تشريح جي هڪ ٻي حد امڪاني غلط درجه بندي آهي؛ بيڪٽيريا جين mmdA هڪ ڄاتل سڃاتل اينزائم آهي جيڪو پروپيونيٽ جي جوڙجڪ ۾ شامل آهي، پر KEGG ان کي پروپيونيٽ ميٽابولڪ رستي سان نه ٿو ڳنڍي. ان جي ابتڙ، scpB ۽ mmcD آرٿولوگ لاڳاپيل آهن. نامزد ٿيل ناڪ آئوٽ کان سواءِ جين جي وڏي تعداد جي نتيجي ۾ جين جي گهڻائي جو جائزو وٺڻ وقت PPA سان لاڳاپيل جين کي سڃاڻڻ ۾ ناڪامي ٿي سگهي ٿي. مستقبل جي مطالعي کي ميٽا ٽرانسڪرپٽوم تجزيي مان فائدو ٿيندو، جيڪو گٽ مائڪروبيوٽا جي فنڪشنل خاصيتن جي گهري سمجھ فراهم ڪري سگهي ٿو ۽ جين جي اظهار کي امڪاني ڊائون اسٽريم اثرات سان ڳنڍي سگهي ٿو. مخصوص نيورو ڊولپمينٽل خرابين يا سوزش واري آنڊن جي بيمارين سان لاڳاپيل مطالعي لاءِ، جانورن جي جسماني ۽ رويي جي تشخيص جي ضرورت آهي ته جيئن مائڪروبيوم جي جوڙجڪ ۾ تبديلين کي انهن خرابين سان ڳنڍي سگهجي. گٽ مائڪروبيوم کي جراثيم کان پاڪ چوٿين ۾ ٽرانسپلانٽ ڪرڻ جا اضافي مطالعو پڻ اهو طئي ڪرڻ لاءِ ڪارآمد هوندا ته ڇا مائڪروبيوم بيماري جو ڊرائيور آهي يا خاصيت آهي.
خلاصو، اسان اهو ظاهر ڪيو ته غذائي پي پي اي گٽ مائڪروبيوٽا جي بناوت کي تبديل ڪرڻ ۾ هڪ عنصر طور ڪم ڪري ٿو. پي پي اي هڪ ايف ڊي اي منظور ٿيل بچاءُ آهي جيڪو مختلف کاڌي ۾ وڏي پيماني تي ملي ٿو، جيڪو ڊگهي عرصي تائين نمائش تي، عام گٽ فلورا ۾ خلل پيدا ڪري سگهي ٿو. اسان ڪيترن ئي بيڪٽيريا جي گهڻائي ۾ تبديليون ڏٺيون، جنهن مان اهو ظاهر ٿئي ٿو ته پي پي اي گٽ مائڪروبيوٽا جي بناوت تي اثر انداز ٿي سگهي ٿو. مائڪروبيوٽا ۾ تبديليون ڪجهه ميٽابولڪ رستن جي سطحن ۾ تبديلين جو سبب بڻجي سگهن ٿيون، جيڪي جسماني تبديلين جو سبب بڻجي سگهن ٿيون جيڪي ميزبان صحت سان لاڳاپيل آهن. وڌيڪ مطالعي جي ضرورت آهي ته اهو طئي ڪيو وڃي ته ڇا غذائي پي پي اي جا مائڪروبيول بناوت تي اثر ڊِس بائيوسس يا ٻين بيمارين جو سبب بڻجي سگهن ٿا. هي مطالعو مستقبل جي مطالعي لاءِ بنياد رکي ٿو ته ڪيئن گٽ جي بناوت تي پي پي اي جا اثر انساني صحت تي اثر انداز ٿي سگهن ٿا.
هن مطالعي ۾ پيش ڪيل ڊيٽاسيٽ آن لائن ريپوزٽريز ۾ موجود آهن. ريپوزٽري جو نالو ۽ رسائي نمبر هي آهن: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/, PRJNA1092431.
هي جانورن جو مطالعو سينٽرل فلوريڊا يونيورسٽي جي اداري جانورن جي سنڀال ۽ استعمال ڪميٽي (UCF-IACUC) (جانورن جي استعمال جي اجازت نمبر: PROTO202000002) پاران منظور ڪيو ويو. هي مطالعو مقامي قانونن، ضابطن، ۽ اداري جي گهرجن جي تعميل ڪري ٿو.
اين جي: تصور، ڊيٽا ڪيوريشن، رسمي تجزيو، تحقيق، طريقا، سافٽ ويئر، بصري ڪرڻ، لکڻ (اصل مسودو)، لکڻ (جائزو ۽ ايڊيٽنگ). ايل اي: تصور، ڊيٽا ڪيوريشن، طريقا، وسيلا، لکڻ (جائزو ۽ ايڊيٽنگ). ايس ايڇ: رسمي تجزيو، سافٽ ويئر، لکڻ (جائزو ۽ ايڊيٽنگ). ايس اي: تحقيق، لکڻ (جائزو ۽ ايڊيٽنگ). چيف جج: تحقيق، لکڻ (جائزو ۽ ايڊيٽنگ). ايس اين: تصور، منصوبي جي انتظاميه، وسيلا، نگراني، لکڻ (جائزو ۽ ايڊيٽنگ). ٽي اي: تصور، منصوبي جي انتظاميه، نگراني، لکڻ (جائزو ۽ ايڊيٽنگ).
ليکڪن اعلان ڪيو ته انهن کي هن مضمون جي تحقيق، تصنيف، ۽/يا اشاعت لاءِ ڪا به مالي مدد نه ملي.
ليکڪ اعلان ڪن ٿا ته تحقيق ڪنهن به تجارتي يا مالي لاڳاپن جي غير موجودگي ۾ ڪئي وئي هئي جنهن کي مفاد جي ممڪن ٽڪراءَ جي طور تي سمجهي سگهجي ٿو. لاڳو نه آهي.
هن مضمون ۾ بيان ڪيل سڀئي رايا صرف ليکڪن جا آهن ۽ ضروري ناهي ته اهي انهن جي ادارن، پبلشرن، ايڊيٽرن، يا نظرثاني ڪندڙن جي خيالن جي عڪاسي ڪن. هن مضمون ۾ جائزو ورتل ڪنهن به پراڊڪٽ، يا انهن جي ٺاهيندڙن پاران ڪيل ڪنهن به دعويٰ، پبلشر طرفان ضمانت يا تصديق ٿيل نه آهن.
هن مضمون لاءِ اضافي مواد آن لائن ملي سگهي ٿو: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frmbi.2024.1451735/full#supplementary-material
عبدلي ايل ايس، صمصام اي، ناصر ايس اي (2019). پروپيونڪ ايسڊ آٽزم اسپيڪٽرم جي خرابين ۾ PTEN/AKT رستي کي منظم ڪندي گليوسس ۽ نيورو انفلاميشن کي متاثر ڪري ٿو. سائنسي رپورٽون 9، 8824–8824. doi: 10.1038/s41598-019-45348-z
ايچيسن، جي. (1982). ساختي ڊيٽا جو شمارياتي تجزيو. جي آر اسٽيٽ سوڪ سير بي ميٿڊول. 44، 139–160. doi: 10.1111/j.2517-6161.1982.tb01195.x
آهن جي، ڪون ايڇ، ڪِم وائي جي (2023). ڇاتي جي ڪينسر لاءِ خطري جي عنصر جي طور تي فرمڪيوٽس/بيڪٽيروائيڊيٽس تناسب. جرنل آف ڪلينڪل ميڊيسن، 12، 2216. doi: 10.3390/jcm12062216
اينڊرس ايس.، هوبر ڊبليو. (2010). تسلسل جي ڳڻپ جي ڊيٽا جو فرقي اظهار جو تجزيو. نيٽ پوئين. 1-1، 1-10. doi: 10.1038/npre.2010.4282.1
اينجلس، ايم ڊي، پڪولو، ايم.، وينيني، ايل.، سيراگوسا، ايس.، گياڪومو، اي ڊي، سيرازنيٽي، ڊي آءِ، وغيره. (2013). آٽزم ۽ وسيع ترقي جي خرابي وارن ٻارن ۾ فيڪل مائڪروبيوٽا ۽ ميٽابولوم ٻي صورت ۾ بيان نه ڪيو ويو آهي. PloS One 8، e76993. doi: 10.1371/journal.pone.0076993
ايويرينا او وي، ڪووتون اي ايس، پوليڪووا ايس آءِ، ساويلووا اي ايم، ريبريڪوف ڊي وي، ڊينيلنڪو وي اين (2020). آٽزم اسپيڪٽرم جي خرابين سان گڏ ننڍڙن ٻارن ۾ آنڊن جي مائڪرو بائيوٽا جي بيڪٽيريل نيورو ميٽابولڪ خاصيتون. جرنل آف ميڊيڪل مائڪرو بائيولاجي 69، 558–571. doi: 10.1099/jmm.0.001178
باڪيرو ايف.، نومبيلا ڪي. (2012). انساني عضوي جي حيثيت سان مائڪرو بايوم. ڪلينڪل مائڪرو بايولوجي ۽ انفيڪشن 18، 2-4. doi: 10.1111/j.1469-0691.2012.03916.x
بور ٽي.، ڊيور پي. (2023). پروپيونڪ ايسڊ پيدا ڪندڙ بيڪٽيريا جي فزيالوجي ۾ نئين بصيرت: اينيروٽيگنم پروپيونڪم ۽ اينيروٽيگنم نيوپروپيونڪم (اڳوڻي ڪلوسٽريڊيم پروپيونڪم ۽ ڪلوسٽريڊيم نيوپروپيونڪم). مائڪرو آرگنزم 11، 685. doi: 10.3390/مائڪرو آرگنزم 11030685
بازر ايف ڊبليو، اسپينسر ٽي، وو جي، ڪڊ ٽي، مينينجر ايس جي (2004). ماء جي غذائيت ۽ جنين جي ترقي. جي نٽر. 134، 2169-2172. doi: 10.1093/jn/134.9.2169
بنجاميني، وائي، ۽ هوچبرگ، جي. (1995). غلط-مثبت شرح کي ڪنٽرول ڪرڻ: گھڻن ٽيسٽنگ لاءِ هڪ عملي ۽ ڪارآمد طريقو. جي آر اسٽيٽ سوڪ سير بي ميٿوڊول. 57، 289–300. doi: 10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x