الميكروبات

الموسوعة الحرة
تُعدّ المجتمعات الميكروبية المتنوعة من الميكروبات المميزة جزءًا من الميكروبيومات النباتية ، وتوجد على الأسطح الخارجية وفي الأنسجة الداخلية للنبات المضيف، وكذلك في التربة المحيطة. [ 1 ]

الميكروبات هي مجموعة من الكائنات الحية الدقيقة التي قد تكون متعايشة أو تكافلية أو ممرضة ، وتوجد داخل وعلى جميع الكائنات متعددة الخلايا ، بما في ذلك النباتات. تشمل الميكروبات البكتيريا والعتائق والطلائعيات والفطريات والفيروسات ، [ 2 ] [ 3 ] وقد وُجد أنها ضرورية للحفاظ على التوازن المناعي والهرموني والأيضي لمضيفها.

يصف مصطلح الميكروبيوم إما الجينومات الجماعية للميكروبات التي تعيش في بيئة معينة ، أو الميكروبات نفسها. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

نشأ الميكروبيوم والمضيف خلال التطور كوحدة متكاملة من خلال الخصائص الوراثية والوراثية فوق الجينية ، ويُشار إليهما أحيانًا مجتمعين باسم الكائن الحي المتكامل (هولوبيونت) . [ 7 ] [ 8 ] كان وجود الميكروبات في أمعاء الإنسان والحيوانات متعددة الخلايا الأخرى أمرًا بالغ الأهمية لفهم التطور المشترك بين الحيوانات متعددة الخلايا والبكتيريا. [ 9 ] [ 10 ] تلعب الميكروبات أدوارًا رئيسية في الاستجابات المناعية والأيضية المعوية من خلال منتج التخمر الخاص بها ( حمض دهني قصير السلسلة )، وهو الأسيتات . [ 11 ]

مقدمة

الأنواع السائدة من البكتيريا على جلد الإنسان

تعيش جميع النباتات والحيوانات، من أبسط أشكال الحياة إلى الإنسان، في ارتباط وثيق مع الكائنات الحية الدقيقة. [ 12 ] وقد ساهمت عدة تطورات في تغيير فهمنا للميكروبيومات، ومنها:

  • القدرة على إجراء تحليلات الجينوم والتعبير الجيني للخلايا المفردة وللمجتمعات الميكروبية بأكملها في تخصصات علم الجينوم البيئي وعلم النسخ البيئي [ 13 ].
  • قواعد بيانات متاحة للباحثين في مختلف التخصصات [ 13 ]
  • أساليب التحليل الرياضي المناسبة لمجموعات البيانات المعقدة [ 13 ]

اكتشف علماء الأحياء أن الميكروبات تشكل جزءًا مهمًا من النمط الظاهري للكائن الحي ، وهو ما يتجاوز بكثير دراسة الحالة التكافلية العرضية. [ 13 ]

أنواع العلاقات بين الميكروبات والمضيف

يُعدّ مفهوم التعايش ، الذي طوره بيير جوزيف فان بينيدن (1809-1894)، الأستاذ البلجيكي بجامعة لوفان خلال القرن التاسع عشر [ 14 ] ، جوهريًا في الميكروبيوم، حيث تستعمر الكائنات الدقيقة المضيف في تعايش غير ضار. تُسمى العلاقة مع المضيف بالعلاقة التبادلية عندما تؤدي الكائنات الحية مهامًا معروفة بفائدتها للمضيف [ 15 ] : 700 [ 16 ] ، وبالعلاقة الطفيلية عندما تكون ضارة بالمضيف. يُعرّف باحثون آخرون الحالة بأنها تبادلية عندما يستفيد كلا الطرفين، وتعايشية عندما يستفيد المضيف غير المتأثر من الكائن المتعايش [ 17 ] . قد يكون تبادل المغذيات ثنائي الاتجاه أو أحادي الاتجاه، وقد يعتمد على السياق، وقد يحدث بطرق متنوعة [ 17 ] . تُعتبر الكائنات الدقيقة التي يُتوقع وجودها، والتي لا تُسبب المرض في الظروف العادية، فلورا طبيعية أو ميكروبات طبيعية . [ 15 ] لا يمكن أن تكون النباتات الطبيعية ضارة فحسب، بل يمكن أن تكون واقية للعائل. [ 18 ]

الاستحواذ والتغيير

يبدأ اكتساب الميكروبات في الحيوانات، من الثدييات إلى الإسفنج البحري ، عند الولادة، وقد يحدث ذلك حتى عبر خط الخلايا الجرثومية. أما في النباتات، فيمكن أن تبدأ عملية الاستيطان تحت سطح الأرض في منطقة الجذور ، حول البذرة النابتة ( الغلاف الجرثومي) ، أو قد تنشأ من الأجزاء الهوائية، كالغلاف الورقي ومنطقة الزهرة (الغلاف الزهري). [ 19 ] يعتمد استقرار ميكروبات منطقة الجذور عبر الأجيال على نوع النبات، ولكن بشكل أكبر على تركيبة التربة، أي البيئة الحية وغير الحية. [ 20 ] سريريًا، يمكن اكتساب ميكروبات جديدة من خلال زرع الميكروبات البرازية لعلاج العدوى، مثل عدوى المطثية العسيرة المزمنة . [ 21 ]

الميكروبات حسب المضيف

الميكروبات الممرضة التي تسبب التهاب الرئة

البشر

تشمل الميكروبات البشرية البكتيريا والفطريات والعتائق والفيروسات . أما الحيوانات الدقيقة التي تعيش على جسم الإنسان فهي مستثناة. ويشير مصطلح الميكروبيوم البشري إلى مجموع جينوماتها . [ 15 ]

يستوطن جسم الإنسان العديد من الكائنات الدقيقة؛ وكان التقدير التقليدي أن عدد الخلايا غير البشرية التي يعيش معها الإنسان يفوق عدد خلاياه البشرية بعشرة أضعاف؛ إلا أن التقديرات الحديثة خفضت هذه النسبة إلى 3:1، بل وإلى حوالي 1:1 من حيث العدد (1:350 من حيث الكتلة). [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]

في الواقع، هذه الكائنات صغيرة جدًا لدرجة أن هناك حوالي 100 تريليون ميكروبيوم على جسم الإنسان، [ 27 ] وحوالي 39 تريليون وفقًا للتقديرات المعدلة، مع  كتلة إجمالية تبلغ 0.2 كجم فقط في  جسم الإنسان "المرجعي" الذي يزن 70 كجم. [ 26 ]

قام مشروع الميكروبيوم البشري بتسلسل جينوم الميكروبات البشرية، مع التركيز بشكل خاص على الميكروبات التي تستوطن عادةً الجلد والفم والأنف والجهاز الهضمي والمهبل. [ 15 ] وقد حقق المشروع إنجازًا هامًا في عام 2012 عندما نشر نتائجه الأولية. [ 28 ]

الحيوانات غير البشرية

  • تحتوي البرمائيات على ميكروبات على جلدها. [ 29 ] بعض الأنواع قادرة على حمل فطر يُسمى باتراكوكيتريوم ديندروباتيديس ، والذي قد يُسبب في أنواع أخرى عدوى مميتة تُسمى داء الفطريات الكيتريدية، وذلك اعتمادًا على الميكروبيوم الخاص بها، حيث تقاوم استعمار مسببات الأمراض أو تثبط نموها بواسطة ببتيدات جلدية مضادة للميكروبات. [ 30 ]
  • تولد الجرابيات حديثة الولادة بأنسجة مناعية غير مكتملة النمو، وغير قادرة على تكوين دفاعات مناعية خاصة بها. ولذلك، فهي تعتمد بشكل كبير على جهاز المناعة لدى أمهاتها [ 31 ] وعلى حليبها [ 32 ] لحمايتها. تمتلك معظم الجرابيات جرابًا، وتتغير ميكروباتها المعوية خلال مراحل التكاثر: الشبق، والولادة/الشبق، وما بعد الشبق. [ 33 ] وقد تم تحديد بعض الببتيدات المضادة للميكروبات في إفرازات الجراب والجلد، والتي يُفترض أنها تدعم الصغار في هذه المرحلة الحساسة.
  • في الثدييات، تعتمد الحيوانات العاشبة كالأبقار على ميكروبيوم الكرش لتحويل السليلوز إلى بروتينات وأحماض دهنية قصيرة السلسلة وغازات. ولا توفر طرق الاستزراع معلومات عن جميع الكائنات الدقيقة الموجودة. وقد أسفرت الدراسات الميتاجينومية المقارنة عن نتيجة مفاجئة، وهي أن الأبقار الفردية تمتلك تراكيب مجتمعية مختلفة بشكل ملحوظ، وأنماطًا ظاهرية متوقعة، وقدرات أيضية مختلفة [ 34 ]، على الرغم من تغذيتها بأنظمة غذائية متطابقة، وإيوائها معًا، وتطابقها الظاهري وظيفيًا في استخدامها لموارد جدار الخلية النباتية.
  • أصبحت الفئران أكثر الثدييات دراسةً فيما يتعلق بميكروبيومها. وقد دُرست ميكروبات الأمعاء وعلاقتها بأمراض الجهاز التنفسي التحسسية، والسمنة، وأمراض الجهاز الهضمي، وداء السكري. ويمكن أن يكون لتغير ميكروبات الأمعاء خلال فترة ما حول الولادة، نتيجةً لتناول جرعات منخفضة من المضادات الحيوية، آثارٌ طويلة الأمد على قابلية الإصابة بأمراض الجهاز التنفسي التحسسية في المستقبل. وقد رُبط تواتر بعض أنواع الميكروبات بشدة المرض. كما أن وجود ميكروبات معينة في المراحل المبكرة من الحياة بعد الولادة يُوجه الاستجابات المناعية اللاحقة. [ 35 ] [ 36 ] وفي الفئران الخالية من الجراثيم، وُجد أن بعض بكتيريا الأمعاء تنقل نمطًا ظاهريًا معينًا إلى الفئران الخالية من الجراثيم، مما يُعزز تراكم الخلايا التائية التنظيمية في القولون، وسلالات تُعدل من نسبة الدهون في جسم الفأر وتركيزات المستقلبات في الأعور. [ 37 ] ويتيح هذا النهج التجميعي فهمًا شاملًا لمساهمات الميكروبات في بيولوجيا الإنسان. [ 38 ] كما دُرست أنسجة مخاطية أخرى، مثل الرئة والمهبل، وعلاقتها بأمراض مثل الربو والحساسية والتهاب المهبل. [ 39 ]
  • تمتلك الحشرات ميكروبيومات خاصة بها. فعلى سبيل المثال، تُشكّل نملة قاطعة الأوراق مستعمرات ضخمة تحت الأرض، تحصد مئات الكيلوغرامات من الأوراق سنويًا، وهي غير قادرة على هضم السليلوز الموجود في الأوراق مباشرةً. لذا، تُحافظ على حدائق الفطريات كمصدر غذائي أساسي للمستعمرة. وبينما لا يهضم الفطر نفسه السليلوز، فإن مجتمعًا ميكروبيًا يحتوي على تنوع كبير من البكتيريا يقوم بذلك. وقد كشف تحليل جينوم هذا المجتمع الميكروبي عن العديد من الجينات التي تلعب دورًا في هضم السليلوز. ويُشابه النمط الإنزيمي المُتوقع لهضم الكربوهيدرات في هذا الميكروبيوم ذلك الموجود في كرش الأبقار، إلا أن تركيب الأنواع يختلف اختلافًا كبيرًا. [ 40 ] ويمكن أن تؤثر الميكروبات المعوية لذبابة الفاكهة على مظهر أمعائها، من خلال التأثير على معدل تجدد النسيج الطلائي، والمسافة بين الخلايا، وتكوين أنواع الخلايا المختلفة في النسيج الطلائي. [ 41 ] عند إصابة عثة Spodoptera exigua بفيروس الباكولوفيروس ، تنخفض مستويات التعبير الجيني للجينات المناعية، ويزداد عدد الميكروبات المعوية لديها. [ 42 ] في أمعاء ذوات الجناحين، تستشعر الخلايا المعوية الصماء نواتج الأيض المشتقة من الميكروبات المعوية، وتنسق المسارات المضادة للبكتيريا والميكانيكية والأيضية للاستجابة المناعية الفطرية المعوية للمضيف تجاه الميكروبات المتعايشة. [ 43 ]
  • تمتلك الأسماك ميكروبيومات خاصة بها، بما في ذلك نوع قصير العمر يُدعى Nothobranchius furzeri (سمكة الكيلي الفيروزية). يؤدي نقل الميكروبات المعوية من أسماك الكيلي الصغيرة إلى أسماك الكيلي متوسطة العمر إلى إطالة عمر الأخيرة بشكل ملحوظ. [ 44 ]

النباتات

طرق استعمار البكتيريا لدرنات البطاطس[ 45 ]

اكتُشف مؤخرًا أن الميكروبيوم النباتي ينشأ من البذور. [ 46 ] تنتقل الكائنات الدقيقة عبر البذور إلى الشتلة النامية عبر مسار محدد، حيث تتجه بعض المجموعات الميكروبية إلى الأوراق، بينما تتجه مجموعات أخرى إلى الجذور. [ 46 ] في الرسم التوضيحي على اليمين، تظهر الميكروبات التي تستعمر منطقة الجذور ، وتدخل الجذور، وتستعمر الجيل التالي من الدرنات عبر السيقان الجارية ، باللون الأحمر. أما البكتيريا الموجودة في الدرنة الأم ، والتي تمر عبر السيقان الجارية وتهاجر إلى النبات وإلى الجيل التالي من الدرنات، فتظهر باللون الأزرق. [ 45 ]

  • تُعد التربة الخزان الرئيسي للبكتيريا التي تستعمر درنات البطاطس
  • يتم استقطاب البكتيريا من التربة بشكل مستقل إلى حد كبير عن نوع البطاطس
  • قد تستعمر البكتيريا الدرنات بشكل أساسي من داخل النباتات عبر الساق الجارية
  • تتكون الميكروبات البكتيرية الموجودة في درنات البطاطس من بكتيريا تنتقل من جيل درنات إلى الجيل التالي، وبكتيريا أخرى يتم استقطابها من التربة لتستعمر نباتات البطاطس عبر الجذور. [ 45 ]
صورة مجهرية ضوئية لمقطع عرضي لجذر مرجاني الشكل لنبات السيكاد، تُظهر الطبقة التي تستضيف البكتيريا الزرقاء التكافلية

تُعدّ النباتات بيئة جاذبة للكائنات الدقيقة لما توفره من مغذيات متنوعة. ويمكن تصنيف الكائنات الدقيقة التي تعيش على النباتات إلى كائنات هوائية (توجد على سطح النبات) وكائنات داخلية (توجد داخل أنسجة النبات). [ 47 ] [ 48 ] وقد طوّرت الفطريات البيضية والفطريات ، من خلال التطور التقاربي، مورفولوجيا متشابهة وتشغل بيئات بيئية متقاربة. وتُنتج هذه الكائنات خيوطًا فطرية تخترق خلايا النبات المضيف. وفي حالات التكافل، غالبًا ما يتبادل النبات سكريات الهكسوز مع الفوسفات غير العضوي من الفطر المتعايش. ويُعتقد أن هذه العلاقات القديمة جدًا قد ساعدت النباتات عند استيطانها اليابسة لأول مرة. [ 17 ] [ 49 ] وتُقدّم البكتيريا المُعززة لنمو النبات خدمات أساسية للنبات، مثل تثبيت النيتروجين ، وإذابة المعادن كالفوسفور، وتخليق الهرمونات النباتية ، وتعزيز امتصاص المعادن بشكل مباشر، والحماية من مسببات الأمراض. [ 50 ] [ 51 ] قد تحمي PGPBs النباتات من مسببات الأمراض عن طريق التنافس مع مسبب المرض على مكانة بيئية أو ركيزة، أو إنتاج مواد كيميائية مثبطة ، أو تحفيز المقاومة الجهازية في النباتات المضيفة لمسبب المرض [ 19 ].

بحث

تخضع العلاقة التكافلية بين الكائن المضيف وميكروباته لدراسات مخبرية لفهم كيفية تأثيرها على الجهاز المناعي للثدييات. [ 52 ] [ 53 ] في العديد من الحيوانات، قد يتفاعل الجهاز المناعي والميكروبات من خلال تبادل الإشارات الكيميائية، مما قد يمكّن الميكروبات من التأثير على الاستجابة المناعية وتوجيهها. [ 54 ] يمكن أن تنتقل البكتيريا من الأم إلى الطفل عن طريق الاتصال المباشر وبعد الولادة . [ 55 ] مع تكوّن ميكروبيوم الرضيع، تتكاثر البكتيريا المتعايشة بسرعة في الأمعاء، مما يحفز مجموعة من الاستجابات المناعية ويبرمج الجهاز المناعي بتأثيرات طويلة الأمد. [ 54 ] تستطيع هذه البكتيريا تحفيز الأنسجة اللمفاوية المرتبطة بالغشاء المخاطي للأمعاء، مما يمكّن هذه الأنسجة من إنتاج أجسام مضادة لمسببات الأمراض التي قد تدخل الأمعاء. [ 54 ]

قد يلعب الميكروبيوم البشري دورًا في تنشيط مستقبلات تول-لايك في الأمعاء، وهي نوع من مستقبلات التعرف على الأنماط التي تستخدمها خلايا الجسم للتعرف على المخاطر وإصلاح الأضرار. يمكن أن تؤثر مسببات الأمراض على هذا التعايش، مما يؤدي إلى خلل في تنظيم المناعة، بما في ذلك زيادة القابلية للإصابة بالأمراض، وآليات الالتهاب ، وتحمل المناعة ، وأمراض المناعة الذاتية . [ 56 ] [ 57 ]

التطور المشترك للميكروبات

مرجان متفرع مبيض (في المقدمة) ومرجان متفرع طبيعي (في الخلفية). جزر كيبل، الحاجز المرجاني العظيم .

تتطور الكائنات الحية داخل النظم البيئية، بحيث يؤثر تغير كائن حي واحد على تغير الكائنات الأخرى. وتقترح نظرية الجينوم الكامل للتطور أن هدف الانتقاء الطبيعي ليس الكائن الحي الفردي، بل الكائن الحي مع الكائنات الحية المرتبطة به، بما في ذلك مجتمعاته الميكروبية.

الشعاب المرجانية . نشأت نظرية الهولوجينوم من دراسات أجريت على الشعاب المرجانية. [ 58 ] تُعد الشعاب المرجانية أكبر الهياكل التي تُنشئها الكائنات الحية، وتحتوي على مجتمعات ميكروبية وفيرة ومعقدة للغاية. على مدى العقود القليلة الماضية، حدثت انخفاضات كبيرة في أعداد المرجان. يُعد تغير المناخ وتلوث المياه والصيد الجائر ثلاثة عوامل ضغط وُصفت بأنها تؤدي إلى زيادة قابلية الإصابة بالأمراض. تم وصف أكثر من عشرين مرضًا مختلفًا يصيب المرجان، ولكن من بينها، لم يتم عزل وتوصيف العوامل المسببة إلا لعدد قليل منها. يُعد ابيضاض المرجان أخطر هذه الأمراض. في البحر الأبيض المتوسط، وُصف ابيضاض مرجان Oculina patagonica لأول مرة في عام 1994، وسرعان ما تبين أنه ناتج عن عدوى بكتيريا Vibrio shiloi . من عام 1994 إلى عام 2002، حدث ابيضاض بكتيري لمرجان O. patagonica كل صيف في شرق البحر الأبيض المتوسط. لكن المثير للدهشة، أنه بعد عام 2003، أصبح مرجان O. patagonica في شرق البحر الأبيض المتوسط ​​مقاومًا لعدوى V. shiloi ، على الرغم من أن أمراضًا أخرى لا تزال تُسبب ابيضاضه. ويعود سبب هذه الدهشة إلى معرفة أن المرجان يعيش لفترات طويلة، تصل إلى عقود، [ 59 ] ولا يمتلك جهاز مناعة تكيفي . فجهازه المناعي الفطري لا يُنتج أجسامًا مضادة، ومن المفترض ألا يكون قادرًا على الاستجابة للتحديات الجديدة إلا على مدى فترات زمنية تطورية.

أدى لغز كيفية اكتساب الشعاب المرجانية مقاومةً لمسبب مرض معين إلى اقتراحٍ في عام 2007، مفاده وجود علاقة ديناميكية بين الشعاب المرجانية ومجتمعاتها الميكروبية التكافلية. ويُعتقد أن الكائن الحي المتكامل ، من خلال تغيير تركيبه، يستطيع التكيف مع الظروف البيئية المتغيرة بسرعة أكبر بكثير من التكيف عن طريق الطفرات الجينية والانتخاب الطبيعي وحدهما. وقد أدى تعميم هذه الفرضية على كائنات حية أخرى، بما في ذلك النباتات والحيوانات الراقية، إلى اقتراح نظرية الجينوم المتكامل للتطور. [ 58 ]

اعتبارًا من عام 2007كانت نظرية الهولوجينوم لا تزال موضع نقاش. [ 60 ] تمثلت إحدى الانتقادات الرئيسية في الادعاء بأن V. shiloi تم تحديده بشكل خاطئ على أنه العامل المسبب لتبييض المرجان، وأن وجوده في O. patagonica المبيضة كان مجرد استعمار انتهازي. [ 61 ] إذا صحّ هذا، فإن الملاحظة الأساسية التي أدت إلى النظرية ستكون باطلة. اكتسبت النظرية شعبية كبيرة كوسيلة لتفسير التغيرات السريعة في التكيف التي لا يمكن تفسيرها بآليات الانتقاء الطبيعي التقليدية. ضمن نظرية الهولوجينوم، لم يصبح الكائن الحي المتكامل (الهولوبيونت) الوحدة الرئيسية للانتقاء الطبيعي فحسب، بل أصبح أيضًا نتيجة لخطوات تكامل أخرى تُلاحظ على مستوى الخلية ( التكافل ، التكافل الداخلي ) والمستوى الجينومي. [ 7 ]

أساليب البحث

تسلسل الأمبليكون المستهدف

يعتمد تسلسل الأمبليكون المستهدف على وجود توقعات مسبقة حول تكوين المجتمع الميكروبي قيد الدراسة. في هذا النوع من التسلسل، يُستهدف مؤشرٌ ذو دلالة تصنيفية لتسلسله. من المفترض أن يكون هذا المؤشر موجودًا في جميع الكائنات الحية المتوقعة. كما ينبغي أن يتطور بطريقة تضمن حفظه بشكل كافٍ يسمح للبادئات باستهداف جينات من نطاق واسع من الكائنات الحية، مع تطوره بسرعة كافية لتحقيق دقة تصنيفية أعلى. يُعد جين الحمض النووي الريبوزي 16S ( 16S rDNA)، وهو تسلسل الحمض النووي الذي يُشفّر جزيء الحمض النووي الريبوزي، مؤشرًا شائعًا في دراسات الميكروبيوم البشري. [ 62 ] نظرًا لوجود الريبوسومات في جميع الكائنات الحية، فإن استخدام 16S rDNA يسمح بتضخيم الحمض النووي من عدد أكبر بكثير من الكائنات الحية مقارنةً باستخدام مؤشر آخر. يحتوي جين 16S rRNA على مناطق بطيئة التطور وتسع مناطق سريعة التطور، تُعرف أيضًا بالمناطق شديدة التغير (HVRs)؛ [ 63 ] يمكن استخدام الأولى لتصميم بادئات واسعة النطاق، بينما تسمح الثانية بتمييز تصنيفي أدق. مع ذلك، لا يُمكن عادةً تحديد الأنواع بدقة باستخدام 16S rDNA. يُعد اختيار البادئات خطوةً مهمة، إذ أن أي جزء لا تستهدفه البادئة لن يتم تضخيمه، وبالتالي لن يُكتشف. علاوةً على ذلك، يُمكن اختيار مجموعات مختلفة من البادئات لتضخيم مناطق HVRs مختلفة في الجين، أو أزواج منها. يجب اختيار مناطق HVRs المناسبة للتضخيم وفقًا للمجموعات التصنيفية محل الاهتمام، حيث ثبت أن المناطق المستهدفة المختلفة تؤثر على التصنيف التصنيفي. [ 64 ]

الدراسات الموجهة للمجتمعات حقيقية النواة والفيروسية محدودة [ 65 ] وتخضع لتحدي استبعاد الحمض النووي للمضيف من التضخيم وانخفاض الكتلة الحيوية حقيقية النواة والفيروسية في الميكروبيوم البشري. [ 66 ]

بعد تحديد تسلسل المضخمات، تُستخدم طرق التصنيف الجزيئي لاستنتاج تركيب المجتمع الميكروبي. ويمكن القيام بذلك من خلال منهجيات التجميع ، عن طريق تجميع المضخمات في وحدات تصنيفية تشغيلية (OTUs)؛ أو بدلاً من ذلك باستخدام منهجيات إزالة التشويش، عن طريق تحديد متغيرات تسلسل المضخمات (ASVs).

ثم تُستنتج العلاقات التطورية بين التسلسلات. ونظرًا لتعقيد البيانات، تُعرَّف عادةً مقاييس المسافة، مثل مسافات UniFrac ، بين عينات الميكروبيوم، وتُطبَّق طرق متعددة المتغيرات على مصفوفات المسافة. ومن المهم الإشارة إلى أن حجم البيانات هائل، ما يستدعي اتباع مناهج إضافية لاستخلاص الأنماط من المعلومات المتاحة. تشمل الأدوات المستخدمة لتحليل البيانات VAMPS [ 67 ] ، وQIIME [ 68 ] ، و mothur [ 69 ] ، وDADA2 [ 70 ] أو UNOISE3 [ 71 ] لإزالة التشويش.

التسلسل الميتاجينومي

يُستخدم علم الميتاجينوميات على نطاق واسع لدراسة المجتمعات الميكروبية. [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] في تسلسل الميتاجينوميات، يُستخلص الحمض النووي مباشرةً من العينات البيئية بطريقة غير موجهة بهدف الحصول على عينة غير متحيزة من جميع جينات جميع أفراد المجتمع. تستخدم الدراسات الحديثة تسلسل سانجر العشوائي أو التسلسل الناري لاستخلاص تسلسلات القراءات. [ 75 ] يمكن بعد ذلك تجميع القراءات في قطع متجاورة . لتحديد الهوية التطورية لتسلسل ما، تتم مقارنته بتسلسلات الجينوم الكاملة المتاحة باستخدام طرق مثل BLAST . من عيوب هذا النهج أن العديد من أفراد المجتمعات الميكروبية لا يمتلكون جينومًا متسلسلًا ممثلًا، ولكن هذا ينطبق أيضًا على تسلسل تضخيم الحمض النووي الريبوزي 16S، وهي مشكلة أساسية. [ 62 ] باستخدام تقنية التسلسل العشوائي، يمكن حلّ هذه المشكلة من خلال تغطية عالية (50-100 ضعف) للجينوم المجهول، مما يُتيح فعليًا تجميع الجينوم من الصفر . بمجرد توفر جينوم كامل لكائن حي مجهول، يُمكن مقارنته تصنيفيًا ووضع الكائن في مكانه الصحيح على شجرة الحياة ، وذلك بإنشاء تصنيفات جديدة . يتمثل أحد الأساليب الناشئة في دمج تقنية التسلسل العشوائي مع بيانات الربط التقاربي ( Hi-C ) لتجميع جينومات ميكروبية كاملة دون الحاجة إلى الاستزراع. [ 76 ]

على الرغم من أن علم الميتاجينوميات محدود بتوفر التسلسلات المرجعية، إلا أن إحدى مزاياه الهامة مقارنةً بتسلسل التضخيم المستهدف هي قدرة بيانات الميتاجينوميات على توضيح الإمكانات الوظيفية للحمض النووي للمجتمع الميكروبي. [ 77 ] [ 78 ] لا تستطيع مسوحات الجينات المستهدفة القيام بذلك، إذ أنها تكشف فقط عن العلاقة التطورية بين الجين نفسه من كائنات حية مختلفة. يتم إجراء التحليل الوظيفي بمقارنة التسلسلات المستعادة بقواعد بيانات شروح الميتاجينوميات مثل KEGG . بعد ذلك، يمكن التنبؤ بالمسارات الأيضية التي تشارك فيها هذه الجينات باستخدام أدوات مثل MG-RAST، [ 79 ] و CAMERA [ 80 ] و IMG/M . [ 81 ]

الأساليب القائمة على الحمض النووي الريبي والبروتين

أُجريت دراسات الميتا-ترانسكريبتومية لدراسة التعبير الجيني للمجتمعات الميكروبية باستخدام طرق مثل التسلسل الهرمي للحمض النووي الريبوزي المستخلص. [ 82 ] كما حددت الدراسات القائمة على البنية الحمض النووي الريبوزي غير المشفر (ncRNAs) مثل الريبوزيمات من الميكروبات. [ 83 ] أما الميتا-بروتيوميات فهي منهجية تدرس البروتينات التي تُنتجها الميكروبات، مما يُتيح فهمًا أعمق لإمكاناتها الوظيفية. [ 84 ]

المشاريع

كان مشروع الميكروبيوم البشري، الذي انطلق عام 2008، مبادرةً من المعاهد الوطنية للصحة في الولايات المتحدة لتحديد وتوصيف الكائنات الدقيقة الموجودة لدى كل من الأصحاء والمرضى. [ 85 ] وقد اختبر هذا المشروع، الذي استمر خمس سنوات ووُصف بأنه دراسة جدوى بميزانية قدرها 115  مليون دولار، كيفية ارتباط التغيرات في الميكروبيوم البشري بصحة الإنسان أو مرضه. [ 85 ]

مشروع ميكروبيوم الأرض (EMP) هو مبادرة لجمع عينات طبيعية وتحليل المجتمعات الميكروبية حول العالم. تتميز الميكروبات بوفرة وتنوع كبيرين، ولها دور هام في النظام البيئي. ومع ذلك، اعتبارًا من عام 2010تشير التقديرات إلى أن إجمالي الجهود العالمية المبذولة في تسلسل الحمض النووي البيئي لم تُنتج سوى أقل من 1% من إجمالي الحمض النووي الموجود في لتر واحد من مياه البحر أو غرام واحد من التربة، [ 86 ] وأن التفاعلات المحددة بين الميكروبات لا تزال غير معروفة إلى حد كبير. يهدف مشروع EMP إلى معالجة ما يصل إلى 200,000 عينة من مختلف المناطق الأحيائية، مما يُنشئ قاعدة بيانات شاملة للميكروبات على سطح الأرض لتوصيف البيئات والنظم البيئية من خلال التركيب الميكروبي والتفاعل. وباستخدام هذه البيانات، يُمكن اقتراح نظريات بيئية وتطورية جديدة واختبارها. [ 87 ]

قضايا الخصوصية

يمكن للحمض النووي الميكروبي الموجود في جسم الإنسان أن يُعرّف بهويته بشكلٍ فريد. وقد تُنتهك خصوصية الشخص إذا تبرّع ببيانات الحمض النووي الميكروبي بشكلٍ مجهول، إذ يُمكن الكشف عن حالته الصحية وهويته. [ 88 ] [ 89 ] [ 90 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ؟ داستوجير، خوندوكر إم جي؛ تومبا، فرزانة حق؛ سلطانة، أفروجة؛ أختر، مست أرجينا؛ تشاكرابورتي، أنينديتا (2020). "الميكروبيوم النباتي - سرد للعوامل التي تشكل تكوين المجتمع وتنوعه". علم الأحياء النباتية الحالي . 23 100161. Bibcode : 2020CPBio..2300161D . doi : 10.1016/j.cpb.2020.100161 .تم نسخ المادة من هذا المصدر ، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 International License .
  2. ↑ دي سوردي، لويزا؛ لورينكو، مارتا؛ ديباربيو، لوران (2019). "المعركة الداخلية: تفاعلات العاثيات والبكتيريا في الجهاز الهضمي" . مجلة Cell Host & Microbe . 25 (2): 210-218 . doi : 10.1016/j.chom.2019.01.018 . PMID 30763535. S2CID 73455329 .  
  3. ↑ بيترسون، ج؛ غارغيس، س؛ وآخرون (2009). "مشروع الميكروبيوم البشري التابع للمعاهد الوطنية للصحة" . أبحاث الجينوم . 19 (12). فريق عمل مشروع الميكروبيوم البشري التابع للمعاهد الوطنية للصحة: ​​2317-2323 . doi : 10.1101 /gr.096651.109 . PMC 2792171. PMID 19819907 .   
  4. ↑ باكهد، ف.؛ لي، ر. إ.؛ سونينبورغ، ج. ل.؛ بيترسون، د. أ.؛ غوردون، ج. إ. (2005). "التعايش بين المضيف والبكتيريا في الأمعاء البشرية" . مجلة ساينس . 307 (5717): 1915-1920 . رمز Bibcode : 2005Sci...307.1915B . doi : 10.1126/science.1104816 . PMID 15790844. S2CID 6332272 .  
  5. ↑ تيرنباو، بي جيه؛ لي، آر إي؛ حمادي، إم؛ فريزر-ليجيت، سي إم؛ نايت، آر؛ جوردون، جي آي (2007). "مشروع الميكروبيوم البشري" . مجلة نيتشر . 449 (7164): 804-810 . رمز Bibcode : 2007Natur.449..804T . doi : 10.1038/nature06244 . PMC 3709439. PMID 17943116 .  
  6. ↑ لي، ر. إي.؛ بيترسون، د. أ.؛ غوردون، ج. آي. (2006). "القوى البيئية والتطورية التي تشكل التنوع الميكروبي في الأمعاء البشرية" . الخلية . 124 ( 4): 837-848 . doi : 10.1016/j.cell.2006.02.017 . PMID 16497592. S2CID 17203181 .  
  7. 1 2 سالفوتشي، إي. (2016). "الميكروبيوم، والكائن الحي المتكامل ، وشبكة الحياة". مراجعات نقدية في علم الأحياء الدقيقة . 42 (3): 485-494 . doi : 10.3109/1040841X.2014.962478 . hdl : 11336/33456 . PMID 25430522. S2CID 30677140 .  
  8. ↑ غيريرو، ر.؛ مارغوليس، لين ؛ بيرلانغا، م. (2013). "التكافل: الكائن الحي المتكامل كوحدة للتطور". علم الأحياء الدقيقة الدولي . 16 (3): 133-143 . doi : 10.2436/20.1501.01.188 . PMID 24568029 . 
  9. ↑ دافنبورت، إميلي ر.؛ ساندرز، جون ج.؛ سونغ، سي جين؛ أماتو، كاثرين ر.؛ كلارك، أندرو ج.؛ نايت، روب (2017). "الميكروبيوم البشري في التطور" . مجلة BMC Biology . 15 (1) 127. Bibcode : 2017BMCB...15..127D . doi : 10.1186/s12915-017-0454-7 . PMC 5744394. PMID 29282061 .  
  10. ↑ مولر، أندرو هـ.؛ لي، يينغينغ؛ مبودي نغولي، إيتل؛ أهوكا-مونديكي، ستيف؛ لونسدورف، إليزابيث ف.؛ بوسي، آن إي.؛ بيترز، مارتين؛ هان، بياتريس هـ.؛ أوشمان، هوارد (2014). " التغيرات السريعة في ميكروبيوم الأمعاء خلال التطور البشري" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 111 (46): 16431-16435 . Bibcode : 2014PNAS..11116431M . doi : 10.1073/pnas.1419136111 . PMC 4246287. PMID 25368157 .  
  11. ↑ جوغدر، بات-إردين؛ كاماريدين، ليلى؛ واتنيك، باولا آي. (2021). "ينشط الأسيتات المشتق من الميكروبات المناعة الفطرية المعوية عبر مركب أسيتيل ترانسفيراز الهيستون Tip60" . المناعة . 54 ( 8): 1683-1697.e3. doi : 10.1016/j.immuni.2021.05.017 . ISSN 1074-7613 . PMC 8363570. PMID 34107298 .   
  12. ^ مينديز، ر. رايجميكرز، جي إم (2015). "أوجه التشابه بين المملكة في وظائف الميكروبيوم" . مجلة ISME . 9 (9): 1905– 1907. بيب كود : 2015ISMEJ...9.1905M . دوى : 10.1038/ismej.2015.7 . بمك 4542044 . بميد 25647346 .  
  13. 1 2 3 4 بوش، تي سي جي؛ مكفال-نجاي، إم جيه (2011). " الكائنات الفائقة كأفق جديد" . علم الحيوان . 114 (4): 185-190 . Bibcode : 2011Zool..114..185B . doi : 10.1016/j.zool.2011.04.001 . PMC 3992624. PMID 21737250 .  
  14. ↑ بورو ب.، علم الأحياء والتعقيد  : تاريخ ونماذج التعايش . أطروحة دكتوراه، جامعة ليون، فرنسا، 2014.
  15. 1 2 3 4 شيروود، ليندا؛ ويلي، جوان؛ وولفرتون، كريستوفر (2013). علم الأحياء الدقيقة لبريسكوت ( الطبعة التاسعة). نيويورك: ماكجرو هيل. الصفحات 713-721 . ISBN   978-0-07-340240-6. OCLC 886600661 . 
  16. ↑ كويجلي، إي إم (سبتمبر 2013). " بكتيريا الأمعاء في الصحة والمرض" . مجلة أمراض الجهاز الهضمي والكبد (نيويورك) . 9 (9): 560-569 . PMC 3983973. PMID 24729765 .  
  17. ريمي دبليو ، تايلور تي إن، هاس إتش، كيرب إتش (1994). "فطريات جذرية حويصلية شجرية عمرها أربعمائة مليون سنة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 91 ( 25): 11841-11843 . Bibcode : 1994PNAS...9111841R . doi : 10.1073/pnas.91.25.11841 . PMC 45331. PMID 11607500 .  
  18. ↑ كوبلاند، سي إس (سبتمبر-أكتوبر 2017). "العالم بداخلنا" . مجلة الرعاية الصحية في نيو أورليانز . مؤرشف من الأصل في 7 ديسمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 7 ديسمبر 2019 .
  19. 1 2 كومبانت إس، دافي بي، نواك جيه، كليمنت سي، باركا إي إيه (2005). "استخدام البكتيريا المحفزة لنمو النبات في المكافحة البيولوجية لأمراض النبات: المبادئ وآليات العمل والآفاق المستقبلية" . مجلة علم الأحياء الدقيقة التطبيقية والبيئية . 71 (9): 4951-4959 . Bibcode : 2005ApEnM..71.4951C . doi : 10.1128/AEM.71.9.4951-4959.2005 . PMC 1214602. PMID 16151072 .  
  20. ↑ تكاز، أندريه؛ شيما، جيتندر؛ تشاندرا، جوفيند؛ جرانت، ألاستير؛ بول، فيليب س. (نوفمبر 2015). " استقرار وتتابع الميكروبات في منطقة الجذور يعتمد على نوع النبات وتركيب التربة" . مجلة ISME . 9 (11): 2349-2359 . Bibcode : 2015ISMEJ...9.2349T . doi : 10.1038/ismej.2015.41 . PMC 4611498. PMID 25909975 .  
  21. ↑ كوبلاند، سي إس (19 أبريل 2019). "ما هي المطثية العسيرة؟" . فيتالاسي .
  22. ↑ أسئلة وأجوبة الأكاديمية الأمريكية لعلم الأحياء الدقيقة : الميكروبيوم البشري، مؤرشف في 31 ديسمبر 2016 على موقع Wayback Machine ، يناير 2014
  23. ↑ روزنر، يهودا ل. (2014). "هل عدد الخلايا الميكروبية في الإنسان يفوق عدد خلايا الجسم بعشرة أضعاف؟". مجلة الميكروبات . 9 (2): 47. doi : 10.1128/microbe.9.47.2 .
  24. ↑ أبوت، أليسون (2016). "علماء يفندون الخرافة القائلة بأن أجسامنا تحتوي على بكتيريا أكثر من الخلايا البشرية". مجلة نيتشر . doi : 10.1038/nature.2016.19136 .
  25. ↑ سيندر، ر؛ فوكس، س؛ ميلو، ر (يناير 2016). "هل نحن حقًا أقل عددًا بكثير؟ إعادة النظر في نسبة الخلايا البكتيرية إلى الخلايا المضيفة في البشر" . مجلة Cell . 164 (3): 337-340 . Bibcode : 2016Cell..164..337S . doi : 10.1016/j.cell.2016.01.013 . PMID: 26824647. S2CID : 1790146 .  
  26. 1 2 سيندر، رون؛ فوكس، شاي؛ ميلو، رون (19 أغسطس 2016). "تقديرات منقحة لعدد الخلايا البشرية والبكتيرية في الجسم" . مجلة PLOS Biology . 14 (8) e1002533. doi : 10.1371/journal.pbio.1002533 . PMC 4991899. PMID 27541692 .  
  27. ↑ "عليك وفي داخلك." ميكروبيا، https://www.micropia.nl/en/discover/stories/on-and-in-you/#:~:text=They're%20on%20you%2C%20in,re%20known%20as%20human%20microbiota .
  28. ↑ «مشروع الميكروبيوم البشري التابع للمعاهد الوطنية للصحة يُحدد التركيب البكتيري الطبيعي للجسم» . أخبار المعاهد الوطنية للصحة. ١٣ يونيو ٢٠١٢. مؤرشف من الأصل في ١٧ يونيو ٢٠١٢.
  29. ↑ باتاي، أ؛ لي-كروز، ل؛ تريباثي، ب؛ كيم، هـ؛ والدمان، ب (يناير 2016). "تنوع الميكروبيوم عبر مناطق جلد البرمائيات: الآثار المترتبة على جهود الحد من داء الفطريات الكيتريدية". علم البيئة الميكروبية 71 ( 1): 221-232 . Bibcode : 2016MicEc..71..221B . doi : 10.1007/s00248-015-0653-0 . PMID 26271741. S2CID 12951957 .  
  30. ↑ وودهامز دي سي، رولينز-سميث إل إيه، ألفورد آر إيه، سيمون إم إيه، هاريس آر إن (2007). "الدفاعات المناعية الفطرية لجلد البرمائيات: الببتيدات المضادة للميكروبات وغيرها" . مجلة الحفاظ على الحيوان . 10 (4): 425-428 . رمز Bibcode : 2007AnCon..10..425W . doi : 10.1111/j.1469-1795.2007.00150.x . S2CID 84293044 . 
  31. ↑ أولد جيه إم، دين إي إم (2000). "تطور الجهاز المناعي والحماية المناعية لدى صغار الجرابيات الجرابية". علم المناعة التنموي والمقارن . 24 (5): 445-454 . doi : 10.1016/S0145-305X(00)00008-2 . PMID 10785270 . 
  32. ↑ ستانارد إتش جيه، ميلر آر دي، أولد جيه إم (2020). " حليب الجرابيات والحيوانات أحادية المسلك - مراجعة لعناصره الغذائية وخصائصه المناعية" . PeerJ . 8 e9335. doi : 10.7717/peerj.9335 . PMC 7319036. PMID 32612884 .  
  33. ↑ أولد جيه إم، دين إي إم (1998). "تأثير الشبق ووجود صغار الجراب على البكتيريا الهوائية المعزولة من جراب حيوان التمار والابي، ماكروبوس يوجيني ". علم المناعة المقارن، علم الأحياء الدقيقة والأمراض المعدية . 21 (4): 237-245 . doi : 10.1016/s0147-9571(98)00022-8 . PMID 9775355 . 
  34. ↑ برولك جيه إم؛ أنتونوبولوس دي إيه؛ ميلر إم إي بي؛ وآخرون (2009). "التحليل الجيني المرتكز على الجينات للميكروبيوم المعوي البقري الملتصق بالألياف يكشف عن هيدرولازات جليكوسيدية خاصة بالعلف" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 106 ( 6): 1948-1953 . Bibcode : 2009PNAS..106.1948B . doi : 10.1073/pnas.0806191105 . PMC 2633212. PMID 19181843 .   
  35. ↑ راسل إس إل، غولد إم جيه، وآخرون (مايو 2012). "التغيرات التي تُحدثها المضادات الحيوية في الميكروبات المعوية في المراحل المبكرة من الحياة تُعزز قابلية الإصابة بالربو التحسسي" . تقارير EMBO . 13 (5): 440-447 . doi : 10.1038/embor.2012.32 . PMC 3343350. PMID 22422004 .   
  36. ↑ راسل إس إل، غولد إم جيه، وآخرون (أغسطس 2014). "التغيرات التي تحدثها المضادات الحيوية في الميكروبات المعوية خلال فترة ما حول الولادة لها تأثيرات متباينة على أمراض الرئة الالتهابية". مجلة الحساسية والمناعة السريرية . 135 (1): 100-109 . doi : 10.1016/j.jaci.2014.06.027 . PMID 25145536 .  
  37. ↑ تيرنباو بي جيه وآخرون (ديسمبر 2006). "ميكروبيوم معوي مرتبط بالسمنة ذو قدرة متزايدة على استخلاص الطاقة". مجلة نيتشر . 444 (7122): 1027-1031 . Bibcode : 2006Natur.444.1027T . doi : 10.1038 / nature05414 . PMID 17183312. S2CID 4400297 .   
  38. ↑ فيث جيه جيه، أهيرن بي بي، ريداورا في كيه، وآخرون (يناير 2014). "تحديد علاقات النمط الظاهري بين ميكروبات الأمعاء والمضيف باستخدام المجتمعات التوافقية في الفئران الخالية من الجراثيم" . مجلة العلوم الطبية الانتقالية . 6 (220): 220. doi : 10.1126/scitranslmed.3008051 . PMC 3973144. PMID 24452263 .   
  39. ^ بارفود، كيه كيه؛ روغنباك، م؛ هانسن، LH. شجورنج، إس؛ لارسن، ST؛ سورنسن، SJ. كروجفلت، كا (2013). "ميكروبيوم الرئة الفئران فيما يتعلق بالمجتمعات البكتيرية المعوية والمهبلية" . بي إم سي ميكروبيول . 13 : 303. دوى : 10.1186/1471-2180-13-303 . بمك 3878784 . بميد 24373613 .  
  40. ↑ سوين؛ سكوت جيه جيه؛ أيلوارد إف أو؛ وآخرون (2010). سوننبرغ، جاستن (محرر). "ميكروبيوم حشري عاشب ذو قدرة عالية على تحليل الكتلة الحيوية النباتية" . PLOS Genet . 6 (9) e1001129. doi : 10.1371/journal.pgen.1001129 . PMC 2944797. PMID 20885794 .   
  41. ↑ برودريك، نيكول أ.؛ بوشون، نيكولاس؛ لومتر، برونو (2014). "التغيرات التي تُحدثها الميكروبات في التعبير الجيني المضيف وبنية الأمعاء في ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا ميلانوجاستر)" . mBio . 5 ( 3): e01117–14. Bibcode : 2014mBio....517.14B . doi : 10.1128/mBio.01117-14 . PMC 4045073. PMID 24865556 .  
  42. ↑ جاكوبوسكا، أغاتا ك.؛ فوغل، هيكو؛ هيريرو، سلفادور (مايو 2013). "زيادة في الميكروبات المعوية بعد تثبيط المناعة في يرقات مصابة بفيروس باكولوفيروس" . PLOS Pathog . 9 (5) e1003379. doi : 10.1371/journal.ppat.1003379 . PMC 3662647. PMID 23717206 .  
  43. ↑ واتنيك، باولا آي؛ جوغدر، بات-إردين (2020-02-01). "التحكم الميكروبي في استتباب الأمعاء عبر إشارات المناعة الفطرية للخلايا المعوية الصماء" . اتجاهات في علم الأحياء الدقيقة . 28 (2): 141-149 . doi : 10.1016/j.tim.2019.09.005 . ISSN 0966-842X . ​​PMC 6980660. PMID 31699645 .   
  44. ↑ تيبس، تي إن، لوبيز، إل آر، آرثر، جيه سي (2019). "تأثير الميكروبات على تطور المناعة، والالتهاب المزمن، والسرطان في سياق الشيخوخة" . الخلية الميكروبية . 6 (8): 324-334 . doi : 10.15698/mic2019.08.685 . PMC 6685047. PMID 31403049 .  
  45. 1 2 3 بوخهولز، ف.، أنتونيلي، ل.، كوستيتش، ت.، سيسيتش، أ.، وميتر، ب. (2019) "يتم استقطاب المجتمع البكتيري في البطاطا من التربة ويتم توريثه جزئيًا عبر الأجيال". PLOS One ، 14 (11): e0223691. doi : 10.1371/journal.pone.0223691 .تم نسخ المادة من هذا المصدر، وهو متاح بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 International .
  46. 1 2 عبد الفتاح، أحمد؛ ويسنيوسكي، مايكل؛ شينا، ليوناردو؛ تاك، أيكو جيه إم (2021). "أدلة تجريبية على الوراثة الميكروبية في النباتات وطرق انتقالها من البذور إلى الغلاف الورقي والجذر" . علم الأحياء الدقيقة البيئية . 23 (4): 2199-2214 . Bibcode : 2021EnvMi..23.2199A . doi : 10.1111/1462-2920.15392 . ISSN 1462-2920 . PMID 33427409. S2CID 231576517 .   
  47. ↑ بيرليك، أليش (2012-09-01). "تقنيات ونتائج جديدة في دراسة الميكروبات النباتية: البحث عن البروبيوتيك النباتي". علوم النبات . 193-194 : 96-102 . Bibcode : 2012PlnSc.193...96B . doi : 10.1016/j.plantsci.2012.05.010 . PMID 22794922 . 
  48. ↑ ويبس، ج.م.؛ هاند، ب.؛ بينك، د.؛ بيندينغ، ج.د. (1 ديسمبر 2008). "علم الأحياء الدقيقة في الغلاف الورقي مع إشارة خاصة إلى التنوع والنمط الجيني للنبات" ( ملف PDF) . مجلة علم الأحياء الدقيقة التطبيقي . 105 (6): 1744-1755 . doi : 10.1111/j.1365-2672.2008.03906.x . ISSN 1365-2672 . PMID 19120625. S2CID 35055151 .   
  49. ↑ تشيبوكوس، إم سي، وتايلر، بي إم (2009). "المواضيع المشتركة في اكتساب العناصر الغذائية بواسطة الميكروبات التكافلية النباتية، كما وصفها علم الجينات" . مجلة بي إم سي لعلم الأحياء الدقيقة . 9 (ملحق 1): S6. doi : 10.1186/1471-2180-9-S1-S6 . PMC 2654666. PMID 19278554 .  
  50. ↑ كلوبر، ج. و. (1993). "البكتيريا الجذرية المحفزة لنمو النبات كعوامل مكافحة بيولوجية". في ميتينغ، ف. ب. الابن (محرر). علم البيئة الميكروبية للتربة: تطبيقات في الإدارة الزراعية والبيئية . نيويورك: مارسيل ديكر إنك. ص 255-274 . ISBN  978-0-8247-8737-0.
  51. ↑ بلومبيرغ، جي في؛ لوغتنبرغ، بي جي جي (2001). "الأساس الجزيئي لتحفيز نمو النبات والمكافحة الحيوية بواسطة البكتيريا الجذرية". الرأي الحالي في بيولوجيا النبات . 4 (4): 343-350 . Bibcode : 2001COPB....4..343B . doi : 10.1016/S1369-5266(00)00183-7 . PMID 11418345 . 
  52. ↑ بالم، نوح و.؛ دي زويت، مارسيل ر.؛ فلافيل، ريتشارد أ. (30 يونيو 2015). "التفاعلات بين الجهاز المناعي والميكروبات في الصحة والمرض" . علم المناعة السريري . 159 (2): 122-127 . doi : 10.1016/j.clim.2015.05.014 . ISSN 1521-6616 . PMC 4943041. PMID 26141651 .   
  53. ↑ راوند، جون ل.؛ أوكونيل، رايان م.؛ مازمانيان، سركيس ك. (2010). "تنسيق الاستجابات المناعية المتسامحة بواسطة الميكروبات المتعايشة" . مجلة المناعة الذاتية . 34 (3): J220– J225 . doi : 10.1016/j.jaut.2009.11.007 . PMC 3155383. PMID 19963349 .  
  54. 1 2 3 كاهنزلي، جوليا؛ بالمر، ماريا ل.؛ مكوي، كاثي د. (2012). "التواصل بين الميكروبات والجهاز المناعي وتنظيم الجهاز المناعي" . علم المناعة . 138 (1): 12-22 . doi : 10.1111/j.1365-2567.2012.03624.x . PMC 3533697. PMID 22804726 .  
  55. ↑ روزنبرغ، يوجين؛ زيلبر-روزنبرغ، إيلانا (2016). " الميكروبات تقود تطور الحيوانات والنباتات: مفهوم الهولوجينوم" . mBio . 7 (2): e01395–15. doi : 10.1128/mbio.01395-15 . PMC 4817260. PMID 27034283 .  
  56. ↑ بلاندر، ج. ماغاريان؛ لونغمان، راندي س.؛ إيلييف، إيليان د.؛ سوننبرغ، غريغوري ف.؛ أرتيس، ديفيد (19 يوليو 2017). " تنظيم الالتهاب من خلال تفاعلات الميكروبات مع المضيف" . مجلة نيتشر إيمونولوجي . 18 (8): 851-860 . doi : 10.1038/ni.3780 . ISSN 1529-2908 . PMC 5800875. PMID 28722709 .   
  57. ↑ نيكوبور، إي؛ سينغ، ب (2014). "التبادلية في تفاعلات الميكروبيوم والجهاز المناعي وآثارها على المرض والصحة" . أهداف أدوية الالتهاب والحساسية . 13 (2): 94-104 . doi : 10.2174/1871528113666140330201056 . PMID 24678760 . 
  58. 1 2 روزنبرغ إي، كورين أو، ريشيف إل، إفروني آر، زيلبر-روزنبرغ آي (2007). "دور الكائنات الدقيقة في صحة المرجان وأمراضه وتطوره". مجلة نيتشر ريفيوز مايكروبيولوجي . 5 (5): 355-362 . doi : 10.1038/nrmicro1635 . PMID 17384666. S2CID 2967190 .  
  59. ↑ بيرد إيه إتش، بهاجولي آر، رالف بي جيه، تاكاهاشي إس (2009). "ابيضاض المرجان: دور المضيف" (ملف PDF) . اتجاهات في علم البيئة والتطور . 24 (1): 16-20 . Bibcode : 2009TEcoE..24...16B . doi : 10.1016/j.tree.2008.09.005 . PMID 19022522 . 
  60. ↑ ليجات دبليو، أينسورث تي، بيثيل جيه، دوف إس، جيتس آر، هوغ-جولدبيرج أو، إغليسياس-بريتو آر، يلوليز دي (2007). "نظرية الهولوجينوم تتجاهل الكائن الحي المتكامل في المرجان" . مجلة نيتشر ريفيوز مايكروبيولوجي . 5 (10): مراسلات إلكترونية. doi : 10.1038/nrmicro1635-c1 . S2CID 9031305 . 
  61. ↑ أينسورث، تي دي، فاين، إم، روف، جي، هوغ-غولدبرغ، أو (2008). "البكتيريا ليست السبب الرئيسي لتبييض المرجان المتوسطي أوكولينا باتاغونيكا " . مجلة الجمعية الدولية لعلم الأحياء الدقيقة البحرية . 2 (1): 67-73 . Bibcode : 2008ISMEJ...2...67A . doi : 10.1038/ ismej.2007.88 . PMID 18059488. S2CID 1032896 .  
  62. 1 2 كوتشينسكي، ج.؛ لاوبر، سي. إل.؛ والترز، دبليو. إيه.؛ بارفري، إل. دبليو.؛ كليمنتي، جيه. سي.؛ جيفرز، دي.؛ نايت، آر. (2011). "أدوات تجريبية وتحليلية لدراسة الميكروبيوم البشري" . مجلة نيتشر ريفيوز جينيتكس . 13 (1): 47-58 . doi : 10.1038/nrg3129 . PMC 5119550. PMID 22179717 .  
  63. ↑ تشاكرافورتي، سوميتيش؛ هيلب، دانيكا؛ بيرداي، ميشيل؛ كونيل، نانسي؛ ألاند، ديفيد (مايو 2007). " تحليل مفصل لقطاعات جين الحمض النووي الريبوزي 16S لتشخيص البكتيريا الممرضة" . مجلة أساليب علم الأحياء الدقيقة . 69 (2): 330-339 . doi : 10.1016/j.mimet.2007.02.005 . PMC 2562909. PMID 17391789 .  
  64. ^ سوريانو ليرما، آنا؛ بيريز كاراسكو، فيرجينيا؛ سانشيز مارانيون، مانويل؛ أورتيز غونزاليس، ماتيلد؛ سانشيز مارتن، فيكتوريا؛ خيخون، خوان؛ نافارو ماري، خوسيه ماريا؛ غارسيا سالسيدو، خوسيه أنطونيو؛ سوريانو ، ميغيل (ديسمبر 2020). "تأثير المنطقة المستهدفة للـ 16S rRNA على نتائج دراسات الميكروبيوم في عينات التربة واللعاب" . التقارير العلمية . 10 (1): 13637. بيب كود : 2020NatSR..1013637S . دوى : 10.1038/s41598-020-70141-8 . ISSN 2045-2322 . PMC 7423937 . PMID 32788589 .   
  65. ↑ ماركيزي، جيه آر (2010). "تنوع بدائيات النوى وحقيقيات النوى في أمعاء الإنسان". التقدم في علم الأحياء الدقيقة التطبيقي ، المجلد 72. المجلد 72. الصفحات 43-62 . doi : 10.1016/S0065-2164(10)72002-5 . ISBN   978-0-12-380989-6PMID 20602987​​ 
  66. ↑ فيستهايم، هـ.؛ جارمان، س. ن. (2008). "استخدام بادئات حجب لتعزيز تضخيم تفاعل البوليميراز المتسلسل للتسلسلات النادرة في العينات المختلطة - دراسة حالة على الحمض النووي للفرائس في معدة الكريل في القطب الجنوبي" . مجلة فرونتيرز إن زولوجي . 5 : 12. doi : 10.1186/1742-9994-5-12 . PMC 2517594. PMID 18638418 .   
  67. ↑ "VAMPS: تصوير وتحليل هياكل التجمعات الميكروبية" . مركز باي بول، مختبر الأحياء البحرية، وودز هول . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 مارس 2012 .
  68. ^ كابوراسو، جي جي؛ كوتشينسكي، J .؛ ستومبو، J.؛ بيتنجر، ك. بوشمان، FD؛ كوستيلو، إي كيه؛ فيرير، ن.؛ بينيا، AG. جودريتش، JK. جوردون، جي. هوتلي، جورجيا؛ كيلي، ST. فرسان، د.؛ كونيغ، جي. لي، ري؛ لوزوبون، كاليفورنيا؛ ماكدونالد، د.؛ موجي، دينار بحريني. بيرونج، م.؛ ريدر، J.؛ سيفينسكي، جي آر؛ تورنبو، بيجاي؛ والترز، واشنطن؛ ويدمان، J.؛ ياتسونينكو، T.؛ زانفيلد، J .؛ نايت، ر. (2010). "يسمح QIIME بتحليل بيانات تسلسل المجتمع عالية الإنتاجية" . طرق الطبيعة . 7 (5): 335– 336. Bibcode : 2010NatCB...7..335C . doi : 10.1038/ nmeth.f.303 . PMC 3156573. PMID 20383131 .  
  69. ↑ شلوس، ب.د.؛ ويستكوت، س.ل.؛ ريابين، ت.؛ هول، ج.ر.؛ هارتمان، م.؛ هوليستر، إ.ب.؛ ليسنيوسكي، ر.أ.؛ أوكلي، ب.ب.؛ باركس، د.هـ.؛ روبنسون، س.ج.؛ ساهل، ج.و.؛ ستريس، ب.؛ ثالينجر، ج.ج.؛ فان هورن، د.ج.؛ ويبر، س.ف. (2009). "تقديم برنامج موثور: برنامج مفتوح المصدر، مستقل عن المنصة، مدعوم من المجتمع لوصف ومقارنة المجتمعات الميكروبية" . علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والبيئي . 75 (23): 7537-7541 . Bibcode : 2009ApEnM..75.7537S . doi : 10.1128/AEM.01541-09 . PMC 2786419 . PMID 19801464 .  
  70. ↑ كالهان، بنجامين جيه؛ ماكموردي، بول جيه؛ روزين، مايكل جيه؛ هان، أندرو دبليو؛ جونسون، إيمي جو إيه؛ هولمز، سوزان بي. (يوليو 2016). "DADA2: استدلال عالي الدقة على العينات من بيانات تضخيم Illumina" . Nature Methods . 13 (7): 581–583 . Bibcode : 2016NatCB..13..581C . doi : 10.1038 / nmeth.3869 . ISSN 1548-7105 . PMC 4927377. PMID 27214047 .   
  71. ↑ إدغار، روبرت سي. (2016-10-15). "UNOISE2: تحسين تصحيح الأخطاء لتسلسل تضخيم Illumina 16S وITS". bioRxiv 10.1101/081257 . 
  72. ↑ تيرنباو، بي جيه؛ حمادي، إم؛ ياتسونينكو، تي؛ كانتاريل، بي إل؛ دنكان، إيه؛ لي، آر إي؛ سوغين، إم إل؛ جونز، دبليو جيه؛ رو، بي إيه؛ أفورتيت، جيه بي؛ إيغولم، إم؛ هنريسات، بي؛ هيث، إيه سي؛ نايت، آر؛ غوردون، جي آي (2008). "ميكروبيوم معوي أساسي لدى توائم بدينين ونحيفين" . مجلة نيتشر . 457 (7228): 480-484 . Bibcode : 2009Natur.457..480T . doi : 10.1038/nature07540 . PMC 2677729. PMID 19043404 .  
  73. ^ تشين، ج. لي، ر. رايس، J.؛ أروموجام، م.؛ بورغدورف، كانساس؛ مانيشانه، C .؛ نيلسن، T.؛ بونس، ن.؛ ليفينيز، ف. يامادا، ت.؛ مندي، د. لي، J.؛ شو، J.؛ لي، س. لي، د.؛ تساو، J.؛ وانغ، ب. ليانغ، ه.؛ تشنغ، ه.؛ شيه، Y.؛ اضغط، J.؛ ليباج، ص. بيرتالان، م. باتو، جي إم؛ هانسن، T.؛ لو باسلييه، د.؛ لينبيرج، أ.؛ نيلسن، هارفارد بزنس ريفيو؛ بيليتييه، إي. رينو، ب. (2010). “كتالوج الجينات الميكروبية في الأمعاء البشرية تم إنشاؤه بواسطة التسلسل الميتاجينومي” . طبيعة . 464 (7285): 59– 65. Bibcode : 2010Natur.464...59. . doi : 10.1038/nature08821 . PMC 3779803 . PMID 20203603 .  
  74. ↑ ترينج، إس جي؛ فون ميرينج، سي؛ كوباياشي، إيه؛ سلاموف، إيه إيه؛ تشين، كيه؛ تشانغ، إتش دبليو؛ بودار، إم؛ شورت، جيه إم؛ ماثور، إي جيه؛ ديتر، جيه سي؛ بورك، بي؛ هوجينهولتز، بي؛ روبين، إي إم (2005). "علم الجينوم المقارن للمجتمعات الميكروبية". مجلة ساينس . 308 (5721): 554-557 . Bibcode : 2005Sci...308..554T . CiteSeerX 10.1.1.377.2288 . doi : 10.1126/science.1107851 . PMID 15845853. S2CID 161283 .   
  75. ↑ وولي، جيه سي؛ غودزيك، أ؛ فريدبيرغ، آي. (2010). بورن، فيليب إي. (محرر). "مقدمة في علم الميتاجينوميات" . مجلة PLOS لعلم الأحياء الحاسوبي . 6 (2) e1000667. رمز Bibcode : 2010PLSCB...6E0667W . doi : 10.1371/journal.pcbi.1000667 . PMC 2829047. PMID 20195499 .  
  76. ↑ واتسون، ميك؛ روهي، راينر؛ ووكر، آلان دبليو؛ ديوهيرست، ريتشارد جيه؛ سنيلينج، تيموثي جيه؛ إيفان لياشكو؛ لانجفورد، كايل دبليو؛ بريس، ماكسيميليان أو؛ وايزر، أندرو إتش. (28 فبراير 2018). "تجميع 913 جينومًا ميكروبيًا من التسلسل الميتاجينومي لكرش البقرة" . نيتشر كوميونيكيشنز . 9 (1): 870. Bibcode : 2018NatCo...9..870S . doi : 10.1038/ s41467-018-03317-6 . ISSN 2041-1723 . PMC 5830445. PMID 29491419 .   
  77. ↑ مولر، ج.؛ سكلارتشيك، د.؛ جوليان، ب.؛ ليتونيك، إ.؛ روث، أ.؛ كون، م.؛ باول، س.؛ فون ميرينغ، س.؛ دوركس، ت.؛ جنسن، ل. ج.؛ بورك، ب. (2009). "EggNOG v2.0: توسيع علم الأنساب التطوري للجينات مع مجموعات متماثلة غير خاضعة للإشراف محسّنة، وأنواع، وشروح وظيفية" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 38 (عدد قواعد البيانات): D190– D195 . doi : 10.1093/nar/gkp951 . PMC 2808932. PMID 19900971 .  
  78. ↑ كانيهيسا، م.؛ غوتو، س.؛ فوروميتشي، م.؛ تانابي، م.؛ هيراكاوا، م. (2009). "KEGG لتمثيل وتحليل الشبكات الجزيئية التي تشمل الأمراض والأدوية" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 38 (عدد قواعد البيانات): D355– D360 . doi : 10.1093/nar/gkp896 . PMC 2808910. PMID 19880382 .  
  79. ↑ ماير، ف.؛ بارمان، د.؛ ديسوزا، م.؛ أولسون، ر.؛ جلاس، إي إم؛ كوبال، م.؛ باتزيان، ت.؛ رودريغيز، أ.؛ ستيفنز، ر.؛ ويلك، أ.؛ ويلكينغ، ج.؛ إدواردز، ر أ. (2008). " خادم RAST للميتاجينوميات - مورد عام للتحليل التلقائي للتطور الوراثي والوظيفي للميتاجينومات" . BMC Bioinformatics . 9 386. doi : 10.1186/1471-2105-9-386 . PMC 2563014. PMID 18803844 .   
  80. ↑ صن، س.؛ تشين، ج.؛ لي، و.؛ ألتينتاس، إ.؛ لين، أ.؛ بيلتييه، س.؛ ستوكس، ك.؛ ألين، إي إي؛ إليسمان، م.؛ غريث، ج.؛ وولي، ج. (2010). "البنية التحتية السيبرانية المجتمعية لأبحاث وتحليلات علم البيئة الميكروبية المتقدمة: مورد CAMERA" . أبحاث الأحماض النووية . 39 (عدد قواعد البيانات): D546– D551 . doi : 10.1093/nar/gkq1102 . PMC 3013694. PMID 21045053 .  
  81. ^ ماركويتز، في إم؛ إيفانوفا، NN؛ سزيتو، إي. بالانيابان، ك.؛ تشو، ك. داليفي، د.؛ تشن، IMA. جريشكين، Y.؛ دوبتشاك، أنا. أندرسون، أنا. ليكيديس، أ.؛ مافروماتيس، ك.؛ هوغنهولتز، P .؛ كيربيدس، كارولاينا الشمالية (2007). "IMG/M: نظام إدارة وتحليل البيانات للميتاجينومات" . أبحاث الأحماض النووية . 36 (إصدار قاعدة البيانات): D534- D538. دوى : 10.1093/نار/gkm869 . بمك 2238950 . بميد 17932063 .  
  82. ↑ شي، ي.؛ تايسون، ج. و.؛ ديلونغ، إ. ف. (2009). "علم النسخ الميتا يكشف عن جزيئات RNA صغيرة فريدة من نوعها في عمود الماء المحيطي". مجلة نيتشر . 459 (7244): 266-269 . Bibcode : 2009Natur.459..266S . doi : 10.1038/nature08055 . PMID 19444216. S2CID 4340144 .  
  83. ↑ خيمينيز، ر.م.؛ ديلوارت، إ.؛ لوبتاك، أ. (2011). "البحث القائم على البنية يكشف عن ريبوزيمات رأس المطرقة في الميكروبيوم البشري" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 286 (10): 7737-7743 . doi : 10.1074/jbc.C110.209288 . PMC 3048661. PMID 21257745 .  
  84. ↑ مارون، ب.أ.؛ رانجارد، ل.؛ موجيل، س.؛ ليمانسو، ب. (2007). "علم البروتينات الوظيفي: منهج جديد لدراسة البيئة الميكروبية الوظيفية". علم البيئة الميكروبية . 53 (3): 486-493 . Bibcode : 2007MicEc..53..486M . doi : 10.1007/s00248-006-9196-8 . PMID 17431707. S2CID 26953155 .  
  85. 1 2 "مشروع الميكروبيوم البشري التابع للمعاهد الوطنية للصحة" . المعاهد الوطنية للصحة الأمريكية، وزارة الصحة والخدمات الإنسانية، حكومة الولايات المتحدة. 2016. مؤرشف من الأصل في 11 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه في 14 يونيو 2016 .
  86. ↑ جيلبرت، جيه إيه؛ ماير، إف؛ أنتونوبولوس، دي؛ وآخرون (2010). "تقرير الاجتماع : ورشة عمل تيرابيس للميتاجينوميات ورؤية مشروع ميكروبيوم الأرض" . معايير في علوم الجينوم . 3 (3): 243-248 . Bibcode : 2010SGenS...3..243G . doi : 10.4056/sigs.1433550 . PMC 3035311. PMID 21304727 .   
  87. ↑ جيلبرت، جيه إيه؛ أودور، آر؛ كينج، إن؛ فوجل، تي إم (2011). "أهمية الدراسات الميتاجينومية لعلم البيئة الميكروبية: أو لماذا كان داروين ليصبح عالمًا في الميتاجينومية" . المعلوماتية الميكروبية والتجريب . 1 (1): 5. doi : 10.1186/2042-5783-1-5 . PMC 3348666. PMID 22587826 .  
  88. ↑ مجلة، إيوين. "يمكن استخدام الحمض النووي الميكروبي في جسم الإنسان لتحديد هوية الأفراد" . مجلة ساينتفك أمريكان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 مايو 2015 .
  89. ↑ كالاواي، إيوين (2015). "الميكروبيومات تثير مخاوف تتعلق بالخصوصية" . مجلة نيتشر . 521 (7551): 136. Bibcode : 2015Natur.521..136C . doi : 10.1038/521136a . PMID 25971486. ​​S2CID 4393347 .  
  90. ↑ يونغ، إد (11 مايو 2015). "هل يمكن استخدام الميكروبات التي تتركها وراءك لتحديد هويتك؟" . ناشيونال جيوغرافيك . مؤرشف من الأصل في 30 مايو 2015. تم الاطلاع عليه في 17 مايو 2015 .