علم الجينوم المرضي

علم جينوميات الأمراض هو مجال يستخدم تقنيات الفحص عالي الإنتاجية والمعلوماتية الحيوية لدراسة مقاومة الميكروبات المشفرة، بالإضافة إلى عوامل الضراوة التي تمكّن الكائنات الدقيقة من إصابة العائل وربما التسبب في المرض. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] يشمل ذلك دراسة جينومات مسببات الأمراض التي لا يمكن زراعتها خارج العائل. [ 4 ] في الماضي، واجه الباحثون والأطباء صعوبة في دراسة وفهم الخصائص المرضية للكائنات المعدية. [ 5 ] مع التقنيات الحديثة، أصبح من الممكن تحديد جينومات مسببات الأمراض وتسلسلها في وقت أقصر وبتكلفة أقل بكثير، [ 6 ] [ 7 ] مما يحسن القدرة على تشخيص وعلاج وحتى التنبؤ بالعدوى والأمراض المسببة للأمراض والوقاية منها. [ 8 ] كما سمح ذلك للباحثين بفهم أفضل لأحداث تطور الجينوم - فقدان الجينات، واكتسابها، وتضاعفها، وإعادة ترتيبها - وكيف تؤثر هذه الأحداث على مقاومة مسببات الأمراض وقدرتها على التسبب في المرض. [ 7 ] وقد أدى هذا التدفق الهائل من المعلومات إلى ظهور حاجة لأدوات وقواعد بيانات المعلوماتية الحيوية لتحليل هذه الكميات الهائلة من البيانات وإتاحتها للباحثين، [ 9 ] [ 10 ] كما أثار تساؤلات أخلاقية حول جدوى إعادة بناء مسببات الأمراض المنقرضة والقاتلة سابقًا من أجل فهم ضراوتها بشكل أفضل. [ 11 ]

تاريخ

في بدايات دراسة علم الجينوم، واجه العلماء صعوبة في تحديد تسلسل المعلومات الوراثية. [ 12 ] شهد هذا المجال طفرة هائلة عام 1977 عندما قام الدكتور فريد سانجر ، بالتعاون مع زملائه، بتحديد تسلسل الجينوم القائم على الحمض النووي لبكتيريا عاثية ، باستخدام طريقة تُعرف الآن باسم طريقة سانجر . [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] أحدثت طريقة سانجر لتسلسل الحمض النووي نقلة نوعية في علم الأحياء الجزيئي، وأدت مباشرةً إلى القدرة على تحديد تسلسل جينومات كائنات حية أخرى، بما في ذلك الجينوم البشري الكامل . [ 13 ] [ 14 ]

كان جينوم بكتيريا المستدمية النزلية من أوائل جينومات الكائنات الحية التي تم تسلسلها عام 1995 على يد ج. كريج فينتر وهاملتون سميث باستخدام تقنية التسلسل العشوائي للجينوم الكامل . [ 16 ] [ 14 ] ومنذ ذلك الحين، تم تطوير تقنيات تسلسل عالية الإنتاجية أحدث وأكثر كفاءة، مثل تقنية التسلسل الجينومي من الجيل التالي (NGS) وتقنية التسلسل الجينومي للخلايا المفردة. [ 14 ] في حين أن طريقة سانجر قادرة على تسلسل قطعة واحدة من الحمض النووي في كل مرة، فإن تقنية NGS قادرة على تسلسل آلاف التسلسلات في وقت واحد. [ 17 ] ومع القدرة على التسلسل السريع للحمض النووي، ظهرت رؤى جديدة، مثل اكتشاف أن جينومات بدائيات النوى أكثر تنوعًا مما كان يُعتقد سابقًا، لذا من الضروري تسلسل سلالات متعددة من النوع الواحد بدلًا من عدد قليل منها. [ 18 ] وكانت بكتيريا الإشريكية القولونية مثالًا على أهمية ذلك، حيث تختلف الجينات التي تشفر عوامل الضراوة في سلالتين من هذا النوع بنسبة لا تقل عن 30%. [ 18 ] تُتيح هذه المعرفة، إلى جانب دراسة أكثر شمولاً لاكتساب الجينوم وفقدانه وتغيره، للباحثين فهمًا قيّمًا لكيفية تفاعل مسببات الأمراض في بيئات العائل، وكيف يمكنها إصابة العوائل والتسبب في المرض. [ 18 ] [ 12 ]

المعلوماتية الحيوية لمسببات الأمراض

مع هذا التدفق الهائل للمعلومات الجديدة، ازداد الطلب على المعلوماتية الحيوية لتمكين العلماء من تحليل البيانات الجديدة بدقة. واستجابةً لذلك، طُوّرت برامج وأدوات أخرى لهذا الغرض. [ 9 ] [ 19 ] كما أن كمية التسلسلات المخزنة كانت تتضاعف كل 18 شهرًا منذ عام 2008، مما زاد الحاجة المُلحة إلى طرق أفضل لتنظيم البيانات ودعم البحث العلمي. [ 20 ] ونتيجةً لذلك، أُنشئت العديد من قواعد البيانات والموارد الأخرى المتاحة للجمهور، بما في ذلك برنامج الكشف عن مسببات الأمراض التابع للمركز الوطني لمعلومات التقانة الحيوية (NCBI)، ومركز تكامل موارد النظم المرضية (PATRIC)، [ 21 ] وموقع Pathogenwatch، [ 22 ] وقاعدة بيانات عوامل الضراوة (VFDB) للبكتيريا الممرضة، [ 23 ] [ 2 ] [ 20 ] وقاعدة بيانات Victors لعوامل الضراوة في مسببات الأمراض البشرية والحيوانية. [ 24 ] حتى عام 2022، كانت السالمونيلا المعوية والإشريكية القولونية - الشيغيلا أكثر مسببات الأمراض التي خضعت للتسلسل الجيني . [ 9 ] وقد خضعت تقنيات التسلسل الجيني، وأدوات المعلوماتية الحيوية، وقواعد البيانات، والإحصاءات المتعلقة بجينومات مسببات الأمراض، وتطبيقاتها في الطب الشرعي، وعلم الأوبئة، والممارسة السريرية، وسلامة الأغذية، لمراجعات مستفيضة. [ 9 ]

تحليل الميكروبات

قد تكون مسببات الأمراض بدائية النواة ( مثل العتائق أو البكتيريا )، أو حقيقية النواة وحيدة الخلية ، أو فيروسات . عادةً ما يكون تسلسل جينومات بدائيات النواة أسهل نظرًا لصغر حجمها مقارنةً بجينومات حقيقيات النواة. ونتيجةً لذلك، يوجد تحيز في الإبلاغ عن سلوك البكتيريا الممرضة . وبغض النظر عن هذا التحيز، فإن العديد من الأحداث الجينومية الديناميكية متشابهة بين جميع أنواع الكائنات الممرضة. يحدث التطور الجينومي من خلال اكتساب الجينات، وفقدانها، وإعادة ترتيب الجينوم، وتُلاحظ هذه "الأحداث" في جينومات العديد من مسببات الأمراض، حيث تمر بعض البكتيريا الممرضة بالثلاثة معًا. [ 12 ] مع ذلك ، لا يركز علم جينوم مسببات الأمراض بشكل حصري على فهم تفاعلات الممرض مع العائل . إذ يوفر فهم سلوك الممرض، سواءً كان فرديًا أو جماعيًا، معلوماتٍ حول تطور أو وراثة عوامل ضراوة الممرض. [ 12 ] ومن خلال فهم أعمق للوحدات الفرعية الصغيرة التي تُسبب العدوى، قد يكون من الممكن تطوير علاجات جديدة فعالة واقتصادية. [ 25 ]

أسباب وتحليل التنوع الجينومي

تُعدّ الجينومات الديناميكية ذات المرونة العالية ضرورية لتمكين مسببات الأمراض، وخاصة البكتيريا، من البقاء في البيئات المتغيرة. [ 18 ] وبمساعدة تقنيات التسلسل عالي الإنتاجية والتقنيات الحاسوبية ، يُمكن الكشف عن العديد من هذه الأحداث الجينومية الديناميكية ومقارنتها وتصنيفها. يُعدّ التنوع الجينومي مهمًا عند الكشف عن مسببات الأمراض وعلاجها، إذ يُمكن لهذه الأحداث أن تُغيّر وظيفة مسبب المرض وبنيته. [ 26 ] [ 27 ] ثمة حاجة لتحليل أكثر من تسلسل جينومي واحد لنوع مسبب المرض لفهم آلياته. علم الجينوم المقارن هو منهجية تُتيح للعلماء مقارنة جينومات الأنواع والسلالات المختلفة. [ 28 ] هناك العديد من الأمثلة على دراسات علم الجينوم المقارن الناجحة، من بينها تحليل الليستيريا [ 29 ] والإشريكية القولونية . [ 30 ] وقد حاولت بعض الدراسات معالجة الفرق بين الميكروبات الممرضة وغير الممرضة . إلا أن هذا البحث يثبت صعوبته، إذ يمكن أن يكون للنوع الواحد من البكتيريا سلالات عديدة، ويختلف المحتوى الجيني لكل سلالة من هذه السلالات. [ 30 ]

الديناميات التطورية

تنتج سلالات الميكروبات المختلفة ومحتواها الجيني عن قوى مختلفة، بما في ذلك ثلاثة أحداث تطورية محددة تؤثر على مقاومة مسببات الأمراض وقدرتها على إحداث المرض، وهي: اكتساب الجينات، وفقدان الجينات، وإعادة ترتيب الجينوم. [ 12 ]

فقدان الجينات وتدهور الجينوم

يحدث فقدان الجينات عند حذف بعض الجينات. ولا يزال سبب حدوث ذلك غير مفهوم تمامًا، [ 31 ] على الرغم من أنه يُرجح أن يكون مرتبطًا بالتكيف مع بيئة جديدة أو مكانة بيئية جديدة . [ 32 ] [ 33 ] ويعتقد بعض الباحثين أن فقدان الجينات قد يزيد في الواقع من لياقة الكائنات الممرضة وقدرتها على البقاء. [ 31 ] في بيئة جديدة، قد تصبح بعض الجينات غير ضرورية للبقاء، وبالتالي يُسمح بحدوث طفرات في تلك الجينات حتى تصبح غير نشطة وتُعرف باسم " الجينات الكاذبة ". [ 32 ] وتُلاحظ هذه الجينات الكاذبة في كائنات حية مثل الشيغيلا الفلكسنرية ، والسالمونيلا المعوية ، [ 34 ] واليرسينيا الطاعونية . [ 32 ] ومع مرور الوقت، تُحذف الجينات الكاذبة، وتصبح الكائنات الحية معتمدة كليًا على مضيفها إما كمتعايشات داخلية أو كمسببات أمراض إلزامية داخل الخلايا ، كما هو الحال في البوخنيرا ، والمتفطرة الجذامية ، والمتدثرة الحثرية . [ 32 ] تُسمى هذه الجينات المحذوفة أيضًا بجينات مقاومة الضراوة (AVG)، إذ يُعتقد أنها ربما منعت الكائن الحي من أن يصبح ممرضًا. [ 32 ] ولكي يصبح العامل الممرض أكثر ضراوة، ويصيب العائل، ويبقى على قيد الحياة، كان عليه التخلص من هذه الجينات المقاومة للضراوة. [ 32 ] ويمكن أن تحدث العملية العكسية أيضًا، كما لوحظ خلال تحليل سلالات الليستيريا ، والذي أظهر أن انخفاض حجم الجينوم أدى إلى ظهور سلالة غير ممرضة من الليستيريا من سلالة ممرضة. [ 29 ] وقد طُوّرت أنظمة للكشف عن هذه الجينات الكاذبة/الجينات المقاومة للضراوة في تسلسل الجينوم. [ 7 ]

ملخص أحداث علم الجينوم الديناميكي
اكتساب الجينات وتضاعفها

يُعتقد أن أحد أهم العوامل الدافعة لاكتساب الجينات هو النقل الجيني الأفقي (LGT). [ 35 ] وهو ذو أهمية خاصة في الدراسات الميكروبية لأن هذه العناصر الجينية المتنقلة قد تُدخل عوامل ضراوة إلى جينوم جديد. [ 36 ] افترضت دراسة مقارنة أجراها جيل وآخرون عام 2005 أن النقل الجيني الأفقي قد يكون سببًا في اختلافات مسببات الأمراض بين المكورات العنقودية البشروية والمكورات العنقودية الذهبية . [ 37 ] ومع ذلك، لا يزال هناك شك حول مدى شيوع النقل الجيني الأفقي، وكيفية تحديده، وتأثيره. [ 38 ] وقد تم استخدام منهجيات جديدة ومحسّنة، لا سيما في دراسة علم الوراثة العرقي ، للتحقق من وجود النقل الجيني الأفقي وتأثيره. [ 39 ] تتوازن أحداث اكتساب الجينات وتضاعفها مع فقدان الجينات، بحيث يظل حجم جينوم النوع البكتيري ثابتًا تقريبًا على الرغم من طبيعته الديناميكية. [ 40 ]

إعادة ترتيب الجينوم

يمكن أن تلعب تسلسلات الإدخال الجينية المتنقلة دورًا في عمليات إعادة ترتيب الجينوم. [ 41 ] وقد وُجد أن مسببات الأمراض التي لا تعيش في بيئة معزولة تحتوي على عدد كبير من عناصر تسلسل الإدخال وقطاعات متكررة متنوعة من الحمض النووي. [ 18 ] ويُعتقد أن اجتماع هذين العنصرين الجينيين يُساعد في التوسط في إعادة التركيب المتماثل . وهناك مسببات أمراض، مثل بوركولدرية مالي [ 42 ] وبوركولدرية سودومالي [ 43 ] ، ثبت أنها تُظهر عمليات إعادة ترتيب على مستوى الجينوم نتيجة لتسلسلات الإدخال وقطاعات الحمض النووي المتكررة. [18] في الوقت الحالي ، لا توجد دراسات تُثبت أن أحداث إعادة الترتيب على مستوى الجينوم تُؤدي بشكل مباشر إلى سلوك ممرض في الميكروب. هذا لا يعني أنه غير ممكن. ومع ذلك، تُساهم عمليات إعادة الترتيب على مستوى الجينوم في مرونة الجينوم البكتيري، مما قد يُهيئ الظروف لعوامل أخرى لإدخال عوامل ضراوة أو فقدانها. [ 18 ]

تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة

تُتيح تعددات أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNPs) نطاقًا واسعًا من التباين الجيني بين البشر ومسببات الأمراض. فهي تُمكّن الباحثين من تقدير مجموعة متنوعة من العوامل: آثار السموم البيئية، وكيفية تأثير طرق العلاج المختلفة على الجسم، وأسباب استعداد الشخص للإصابة بالأمراض. [ 44 ] تلعب تعددات أشكال النوكليوتيدات المفردة دورًا رئيسيًا في فهم كيفية حدوث الطفرات وأسبابها. كما تُتيح للعلماء رسم خرائط الجينوم وتحليل المعلومات الجينية. [ 44 ]

الجينومات الشاملة والأساسية

نظرة عامة على الجينوم الشامل

نظرة عامة على الجينوم الشامل: يعود أحدث تعريف للأنواع البكتيرية إلى ما قبل عصر الجينوم. ففي عام ١٩٨٧، اقتُرح اعتبار السلالات البكتيرية التي تُظهر إعادة ارتباط الحمض النووي بنسبة تزيد عن ٧٠٪ وتتشارك في سمات ظاهرية مميزة، سلالات من النوع نفسه. [ ٤٥ ] يُصعّب التنوع داخل جينومات مسببات الأمراض تحديد العدد الإجمالي للجينات المرتبطة بجميع سلالات نوع مسبب المرض. [ ٤٥ ] وقد ساد الاعتقاد بأن العدد الإجمالي للجينات المرتبطة بنوع واحد من مسببات الأمراض قد يكون غير محدود، [ ٤٥ ] على الرغم من أن بعض المجموعات البحثية تحاول استخلاص قيمة تجريبية أكثر دقة. [ ٤٦ ] لهذا السبب، كان من الضروري تقديم مفهومي الجينوم الشامل والجينوم الأساسي. [ ٤٧ ] كما تميل الدراسات المنشورة حول الجينوم الشامل والجينوم الأساسي إلى التركيز على الإبلاغ عن الكائنات الممرضة بدائية النواة. قد يلزم توخي الحذر عند توسيع تعريف الجينوم الشامل أو الجينوم الأساسي ليشمل الكائنات المسببة للأمراض الأخرى لأنه لا يوجد دليل رسمي على خصائص هذه الجينومات الشاملة.

الجينوم الأساسي هو مجموعة الجينات الموجودة في جميع سلالات نوع معين من مسببات الأمراض. [ 45 ] أما الجينوم الشامل فهو كامل مجموعة الجينات لهذا النوع من مسببات الأمراض، ويشمل الجينات غير المشتركة بين جميع السلالات. [ 45 ] قد يكون الجينوم الشامل مفتوحًا أو مغلقًا، وذلك بناءً على ما إذا كان التحليل المقارن لسلالات متعددة يكشف عن عدم وجود جينات جديدة (مغلق) أو عن وجود العديد من الجينات الجديدة (مفتوح) مقارنةً بالجينوم الأساسي لهذا النوع من مسببات الأمراض. [ 12 ] في الجينوم الشامل المفتوح، يمكن تصنيف الجينات إلى جينات غير أساسية وجينات خاصة بالسلالة. الجينات غير الأساسية هي تلك الموجودة في أكثر من سلالة واحدة، ولكن ليس في جميع سلالات نوع معين من مسببات الأمراض. [ 47 ] أما الجينات الخاصة بالسلالة فهي تلك الموجودة في سلالة واحدة فقط من نوع معين من مسببات الأمراض. [ 47 ] وتعكس الاختلافات في الجينومات الشاملة نمط حياة الكائن الحي. على سبيل المثال، تمتلك بكتيريا Streptococcus agalactiae ، الموجودة في بيئات بيولوجية متنوعة، جينومًا شاملًا أوسع نطاقًا مقارنةً ببكتيريا Bacillus anthracis الأكثر عزلةً بيئيًا . [ 18 ] كما تُستخدم مناهج علم الجينوم المقارن لفهم المزيد عن الجينوم الشامل. [ 48 ] تُظهر الاكتشافات الحديثة أن عدد الأنواع الجديدة في ازدياد مستمر، حيث يُقدّر عدد العاثيات على كوكب الأرض بـ 10³¹ عاثية، وتصيب هذه العاثيات 10²⁴ عاثية أخرى في الثانية الواحدة، مما يجعل التدفق المستمر للمادة الوراثية المتبادلة أمرًا يصعب تصوره. [ 45 ]

عوامل الضراوة

تساهم عناصر وراثية متعددة في مسببات الأمراض التي تصيب الإنسان في نقل عوامل الضراوة، وتشمل هذه العناصر: البلازميدات ، وجزر الضراوة ، والبروفاجات ، والبكتيريوفاجات، والترانسبوزونات، والعناصر التكاملية والاقترانية. [ 12 ] [ 49 ] وتُعد جزر الضراوة وكيفية الكشف عنها محورًا للعديد من الجهود في مجال المعلوماتية الحيوية ضمن علم جينوم مسببات الأمراض. [ 50 ] [ 51 ] يسود اعتقاد شائع بأن "سلالات البكتيريا البيئية" تفتقر إلى القدرة على إلحاق الضرر بالإنسان. ومع ذلك، تُظهر الدراسات الحديثة أن البكتيريا الموجودة في البيئات المائية قد اكتسبت سلالات ممرضة من خلال التطور. وهذا ما يسمح للبكتيريا بامتلاك نطاق أوسع من الصفات الوراثية، وقد يُشكل تهديدًا محتملاً للإنسان نظرًا لمقاومتها المتزايدة للمضادات الحيوية. [ 49 ]

التفاعلات بين الميكروبات

الغشاء الحيوي للمكورات العنقودية الذهبية

غالباً ما تُطغى تفاعلات الميكروبات مع العائل على دراسة تفاعلات الميكروبات فيما بينها. مع ذلك، قد تؤدي تفاعلات الميكروبات فيما بينها إلى حالات مرضية مزمنة يصعب فهمها وعلاجها. [ 8 ]

الأغشية الحيوية

تُعدّ الأغشية الحيوية مثالاً على التفاعلات بين الميكروبات، ويُعتقد أنها مرتبطة بما يصل إلى 80% من حالات العدوى البشرية. [ 52 ] وقد أظهرت الدراسات الحديثة وجود جينات وبروتينات سطحية محددة تُشارك في تكوين الأغشية الحيوية. [ 53 ] ويمكن تحديد خصائص هذه الجينات والبروتينات السطحية باستخدام طرق المحاكاة الحاسوبية لتكوين صورة جينية للبكتيريا المتفاعلة مع الأغشية الحيوية. [ 8 ] ويمكن استخدام هذه الصورة الجينية في تحليلات لاحقة لميكروبات أخرى للتنبؤ بسلوك الميكروبات في الأغشية الحيوية، أو لفهم كيفية تفكيكها. [ 8 ]

تحليل الميكروبات المضيفة

تمتلك مسببات الأمراض القدرة على التكيف والتلاعب بالخلايا المضيفة، مستفيدة استفادة كاملة من العمليات والآليات الخلوية للخلية المضيفة. [ 8 ]

قد يتأثر الميكروب بالمضيف إما للتكيف مع بيئته الجديدة أو لتعلم كيفية تجنبها. إن فهم هذه السلوكيات سيوفر رؤى مفيدة للعلاجات المحتملة. وقد تم توضيح المخطط الأكثر تفصيلاً لمبادرات التفاعل بين المضيف والميكروب في أجندة أبحاث علم الجينوم المرضي الأوروبية. [ 8 ] ويؤكد تقريرها على السمات التالية:

ملخص أهداف مشروع المضيف والميكروب في أجندة البحث الأوروبية لعلم الجينوم المرضي [ 8 ]
  • تحليل التعبير الجيني للمضيف والميكروب باستخدام تقنية المصفوفات الدقيقة أثناء العدوى . يُعد هذا التحليل مهمًا لتحديد التعبير عن عوامل الضراوة التي تسمح للممرض بالنجاة من آليات دفاع المضيف. [ 8 ] تميل مسببات الأمراض إلى الخضوع لتغيرات متنوعة بهدف إضعاف جهاز المناعة لدى المضيف، وفي بعض الحالات، تُفضّل حالة جينومية شديدة التغير. [ 54 ] ستُستكمل دراسات التعبير الجيني بدراسات شبكات تفاعل البروتين-بروتين. [ 8 ]
  • استخدام تقنية تداخل الحمض النووي الريبوزي (RNAi) لتحديد وظائف الخلية المضيفة استجابةً للعدوى . تعتمد العدوى على التوازن بين خصائص الخلية المضيفة والخلية الممرضة. في بعض الحالات، قد يكون هناك استجابة مفرطة من الخلية المضيفة للعدوى، كما هو الحال في التهاب السحايا، مما قد يُرهق جسم المضيف. [ 8 ] باستخدام الحمض النووي الريبوزي، سيصبح من الممكن تحديد كيفية دفاع الخلية المضيفة عن نفسها بشكل أوضح خلال فترات العدوى الحادة أو المزمنة. [ 55 ] وقد طُبقت هذه التقنية بنجاح في ذبابة الفاكهة (دروسوفيلا). [ 55 ]
  • ليست كل تفاعلات الميكروبات في بيئة المضيف ضارة. فالبكتيريا المتعايشة ، الموجودة في بيئات متنوعة لدى الحيوانات والبشر، قد تساعد في الواقع على مكافحة العدوى الميكروبية. [ 8 ] وتضم البكتيريا المعوية لدى الإنسان ، كالأمعاء على سبيل المثال، عددًا هائلاً من الميكروبات. [ 56 ]

يُعتبر التنوع الميكروبي في الأمعاء بالغ الأهمية لصحة الإنسان. وهناك العديد من المشاريع الجارية لفهم بيئات الأمعاء بشكل أفضل. [ 57 ] فعلى سبيل المثال، تم تحديد تسلسل سلالة الإشريكية القولونية المتعايشة SE11 من براز إنسان سليم، ويُتوقع أن تكون هذه الدراسة الأولى من بين العديد من الدراسات اللاحقة. [ 58 ] ومن خلال التحليل الجينومي، وتحليل البروتينات اللاحق، سيتم البحث في الخصائص المفيدة للبكتيريا المتعايشة، على أمل فهم كيفية تطوير علاج أفضل. [ 59 ]

منظور التطور البيئي

يُركز منظور "التطور البيئي" لتفاعلات المُمرض مع العائل على تأثيرات البيئة وعلم البيئة على تطور المُمرض. [ 12 ] تتأثر العوامل الجينومية الديناميكية، مثل فقدان الجينات واكتسابها وإعادة ترتيب الجينوم، بشدة بالتغيرات في البيئة التي تستوطنها سلالة ميكروبية معينة. قد تتحول الميكروبات من كونها مُمرضة إلى غير مُمرضة نتيجة لتغير البيئات. [ 29 ] وقد تجلى ذلك خلال دراسات الطاعون، يرسينيا بيستيس ، التي تطورت على ما يبدو من مُمرض معوي خفيف إلى ميكروب شديد الإمراضية من خلال أحداث جينومية ديناميكية. [ 60 ] ولكي يحدث الاستيطان، لا بد من حدوث تغييرات في التركيب الكيميائي الحيوي للمساعدة على البقاء في بيئات متنوعة. ويرجع ذلك على الأرجح إلى آلية تسمح للخلية باستشعار التغيرات داخل البيئة، مما يؤثر على تغيير التعبير الجيني. [ 61 ] إن فهم كيفية حدوث هذه التغيرات في السلالات من كونها منخفضة أو غير ممرضة إلى كونها شديدة الإمراضية والعكس قد يساعد في تطوير علاجات جديدة للعدوى الميكروبية. [ 12 ]

التطبيقات

طفل يتلقى التطعيمات

لقد تحسنت صحة الإنسان بشكل كبير وانخفض معدل الوفيات انخفاضًا ملحوظًا منذ الحرب العالمية الثانية بفضل تحسن النظافة نتيجة لتغير لوائح الصحة العامة، فضلًا عن توفر اللقاحات والمضادات الحيوية على نطاق أوسع. [ 62 ] سيمكن علم الجينوم المرضي العلماء من توسيع معرفتهم بالميكروبات الممرضة وغير الممرضة، مما يتيح تطوير لقاحات جديدة ومحسّنة. [ 62 ] كما أن لعلم الجينوم المرضي آثارًا أوسع، بما في ذلك منع الإرهاب البيولوجي. [ 62 ]

علم اللقاحات العكسي

يُعدّ علم اللقاحات العكسي حديثًا نسبيًا. ورغم استمرار الأبحاث، فقد تحققت إنجازاتٌ مهمة في مجال مسببات الأمراض مثل المكورات العقدية والتهاب السحايا . [ 63 ] تتسم طرق إنتاج اللقاحات، كالطرق الكيميائية الحيوية والمصلية، بالجهد الكبير وعدم الموثوقية، إذ تتطلب وجود مسببات الأمراض في المختبر لتكون فعّالة. [ 64 ] تُسهم التطورات الحديثة في علم الجينوم في التنبؤ بجميع أنواع مسببات الأمراض تقريبًا، مما يُحسّن من فعالية اللقاحات. [ 64 ] ويجري تطوير لقاحات بروتينية لمكافحة مسببات الأمراض المقاومة، مثل المكورات العنقودية والكلاميديا . [ 63 ]

مكافحة الإرهاب البيولوجي

في عام ٢٠٠٥، اكتمل تحديد تسلسل فيروس الإنفلونزا الإسبانية لعام ١٩١٨. وبفضل التحليل التطوري ، أمكن تقديم وصفٍ مفصلٍ لتطور الفيروس وسلوكه، ولا سيما تكيفه مع البشر. [ ٦٥ ] بعد تحديد تسلسل الإنفلونزا الإسبانية، أُعيد بناء العامل الممرض. وعند حقنه في الفئران، أثبت العامل الممرض فتكًا بالغًا. [ ٦٦ ] [ ١١ ] سلطت هجمات الجمرة الخبيثة عام ٢٠٠١ الضوء على إمكانية أن يكون الإرهاب البيولوجي تهديدًا حقيقيًا أكثر منه مجرد وهم. وقد تم توقع الإرهاب البيولوجي في حرب العراق، حيث تم تطعيم الجنود ضد الجدري . [ ٦٧ ] باستخدام التقنيات والمعلومات المكتسبة من إعادة بناء الإنفلونزا الإسبانية، قد يكون من الممكن منع تفشي الأمراض الفتاكة المزروعة في المستقبل. ومع ذلك، ثمة قلق أخلاقي بالغ بشأن ضرورة إحياء الفيروسات القديمة، وما إذا كان ضررها يفوق نفعها. [ 11 ] [ 68 ] إن أفضل سبيل لمواجهة هذه التهديدات هو التنسيق مع المنظمات التي توفر التطعيمات. من شأن زيادة الوعي والمشاركة أن يقلل بشكل كبير من فعالية أي وباء محتمل. إضافةً إلى هذا الإجراء، يمكن مراقبة مصادر المياه الطبيعية كأساس لمنع أي هجوم أو تفشٍّ. عمومًا، يمكن للتواصل بين المختبرات والمنظمات الكبيرة، مثل الشبكة العالمية للإنذار والاستجابة لتفشي الأمراض (GOARN)، أن يؤدي إلى الكشف المبكر ومنع تفشي الأمراض. [ 62 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. شارما إيه كيه، داسمانا إن، دوبي إن، كومار إن، جانجوال إيه، جوبتا إم، سينغ واي (مارس 2017). " عوامل ضراوة البكتيريا: تُفرز من أجل البقاء" . المجلة الهندية لعلم الأحياء الدقيقة . 57 (1): 1-10 . doi : 10.1007/s12088-016-0625-1 . PMC 5243249. PMID 28148975 .  
  2. 1 2 يانغ جيه، تشين إل، صن إل، يو جيه، جين كيو (يناير 2008). "إصدار VFDB 2008: مورد مُحسَّن قائم على الويب لعلم الجينوم المقارن للأمراض" . أبحاث الأحماض النووية . 36 (عدد قواعد البيانات): D539-42. doi : 10.1093/nar/gkm951 . PMC 2238871. PMID 17984080 .  
  3. غوين إم، ماكانيل دي، أرمسترونغ جي إل (مارس 2019). "التسلسل الجيني من الجيل التالي لمسببات الأمراض المعدية" . مجلة الجمعية الطبية الأمريكية . 321 (9): 893-894 . doi : 10.1001/jama.2018.21669 . PMC 6682455. PMID 30763433 .  
  4. التهديدات، معهد الطب (الولايات المتحدة الأمريكية)، منتدى الميكروبات (2013). نظرة عامة على ورشة العمل . مطبعة الأكاديميات الوطنية (الولايات المتحدة الأمريكية) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 نوفمبر 2019 .
  5. إيكوندايو تي سي، أوكوه إيه آي (2018). "بكتيريا بليسيوموناس شيجيلويدس التي اعتُبرت نتائجها غير حاسمة وفقًا للأساليب التجريبية التقليدية" . مجلة فرونتيرز في علم الأحياء الدقيقة . 9 : 3077. doi : 10.3389/fmicb.2018.03077 . PMC 6309461. PMID 30627119 .  
  6. التهديدات، معهد الطب (الولايات المتحدة الأمريكية)، منتدى الميكروبات (2013). نظرة عامة على ورشة العمل . مطبعة الأكاديميات الوطنية (الولايات المتحدة الأمريكية) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 نوفمبر 2019 .
  7. 1 2 3 لينش تي، بيتكاو إيه، نوكس إن، غراهام إم، فان دومسيلار جي (أكتوبر 2016). "مقدمة في علم جينوم البكتيريا المسببة للأمراض المعدية" . مراجعات علم الأحياء الدقيقة السريرية . 29 (4): 881-913 . doi : 10.1128/CMR.00001-16 . PMC 5010755. PMID 28590251 .  
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ديموث أ، أهارونويتز ي، باخمان ت ت، بلوم-أولر ج، بوخريزر س، كوفاتشي أ، وآخرون . (مايو 2008). "علم الجينوم المرضي: أجندة بحثية أوروبية محدثة". العدوى، علم الوراثة والتطور . 8 (3): 386-393 . Bibcode : 2008InfGE...8..386D . doi : 10.1016/j.meegid.2008.01.005 . hdl : 10033/30395 . PMID 18321793 .  
  9. 1 2 3 4 أموتزياس، غريغوريوس د.؛ نيكولايديس، ماريوس؛ هيسكيث، أندرو (17 مايو 2022). "الإنجازات البارزة وآفاق علم جينوم مسببات الأمراض البكتيرية" . الكائنات الدقيقة . 10 (5): 1040. doi : 10.3390/microorganisms10051040 . ISSN 2076-2607 . PMC 9148168. PMID 35630482 .   
  10. فيناتزر، ب. أ.، هيث، ل. س.، المحري، ح. م.، ستولبيرغ، م. ج.، لوي، س.، لي، س. (15 مايو 2019). "تحديات الأمن السيبراني الحيوي لقواعد بيانات جينوم مسببات الأمراض" . مجلة فرونتيرز في الهندسة الحيوية والتكنولوجيا الحيوية . 7 : 106. doi : 10.3389/fbioe.2019.00106 . PMC 6529814. PMID 31157218 .  
  11. 1 2 3 كايزر ج (أكتوبر 2005). " علم الفيروسات: فيروس إنفلونزا مُعاد إحياؤه يكشف أسرار جائحة 1918 المميتة" . مجلة ساينس . 310 (5745): 28-29 . doi : 10.1126/science.310.5745.28 . PMID 16210501. S2CID 26252589 .  
  12. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ بالين إم جيه، ورين بي دبليو (أكتوبر ٢٠٠٧). "علم جينوم مسببات الأمراض البكتيرية". نيتشر . ٤٤٩ ( ٧١٦٤): ٨٣٥-٨٤٢ . Bibcode : 2007Natur.449..835P . doi : 10.1038/nature06248 . PMID 17943120. S2CID 4313623 .  
  13. 1 2 براونلي جي جي (19 أغسطس 2015). "فريدريك سانجر، الحاصل على وسام الإمبراطورية البريطانية ووسام رفيق الشرف ووسام الاستحقاق. 13 أغسطس 1918 - 19 نوفمبر 2013" . مذكرات السيرة الذاتية لزملاء الجمعية الملكية . 61 : 437-466 . doi : 10.1098/rsbm.2015.0013 .
  14. 1 2 3 4 ويلي، ج. م. (2020). علم الأحياء الدقيقة لبريسكوت . نيويورك، نيويورك: ماكجرو هيل للتعليم. الصفحات 431-432 . ISBN  978-1-260-21188-7. OCLC 1039422993 . 
  15. "الجدول الزمني: الكائنات الحية التي تم تسلسل جينوماتها" . جينومك . 19 يناير 2015. تم الاطلاع عليه في 9 نوفمبر 2019 .
  16. فليشمان، آر. دي.، آدامز، إم. دي.، وايت، أو.، كلايتون، آر. إيه.، كيركنس، إي. إف.، كيرلافاج، إيه. آر.، وآخرون . (يوليو 1995). "التسلسل العشوائي والتجميع الكامل لجينوم المستدمية النزلية Rd". مجلة ساينس . 269 (5223): 496-512 . Bibcode : 1995Sci...269..496F . doi : 10.1126/science.7542800 . PMID 7542800 .  
  17. "الاختلافات الرئيسية بين تسلسل الجيل التالي وتسلسل سانجر" .
  18. 1 2 3 4 5 6 7 8 فريزر-ليجيت، سي إم (ديسمبر 2005). "رؤى حول علم الأحياء والتطور من تسلسل الجينوم الميكروبي" . أبحاث الجينوم . 15 (12): 1603-1610 . doi : 10.1101/gr.3724205 . PMID 16339357 . 
  19. أوكسون كيه إف، فاغنر جيه إم، ميندنهال إم، روهرواسير إيه، أتكينسون-دان آر (سبتمبر 2017). "التحليلات المعلوماتية الحيوية لبيانات تسلسل الجينوم الكامل في مختبر للصحة العامة" . الأمراض المعدية الناشئة . 23 (9): 1441-1445 . doi : 10.3201/eid2309.170416 . PMC 5572866. PMID 28820135 .  
  20. 1 2 Lathe W, Williams J, Mangan M, Karolchik D (2008). "موارد البيانات الجينومية: التحديات والوعود" . Nature Education . ص 2. 
  21. ديفيس، جيمس جيه؛ واتام، أليس آر؛ عزيز، رامي كيه؛ بريتين، توماس؛ بتلر، رالف؛ بتلر، روري إم؛ تشلينسكي، فيليب؛ كونراد، نيل؛ ديكرمان، آلان؛ ديتريش، إميلي إم؛ جابارد، جوزيف إل. (8 يناير 2020). "مركز موارد المعلوماتية الحيوية PATRIC: توسيع نطاق البيانات وقدرات التحليل" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 48 (D1): D606– D612 . doi : 10.1093/nar/gkz943 . ISSN 1362-4962 . PMC 7145515. PMID 31667520 .   
  22. أرجيمون، سيلفيا؛ ييتس، كورين أ.؛ غواتر، ريتشارد ج.؛ أبو دهب، خليل؛ تايلور، بنجامين؛ أندروود، أنتوني؛ سانشيز-بوسو، ليونور؛ وونغ، فانيسا ك.؛ دايسون، زوي أ.؛ ناير، ساتيش؛ بارك، سي إيون (17 مايو 2021). "مورد عالمي للتنبؤات الجينومية بمقاومة المضادات الحيوية ومراقبة السالمونيلا التيفية في باثوجين واتش" . نيتشر كوميونيكيشنز . 12 (1): 2879. Bibcode : 2021NatCo..12.2879A . doi : 10.1038/ s41467-021-23091-2 . ISSN 2041-1723 . PMC 8128892. PMID 34001879 .   
  23. "VFDB: عوامل ضراوة مسببات الأمراض البكتيرية" . www.mgc.ac.cn. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 نوفمبر 2019 .
  24. سايرز، سامانثا؛ لي، لي؛ أونغ، إديسون؛ دينغ، شونتشو؛ فو، غوانغوا؛ لين، يو؛ يانغ، برايان؛ تشانغ، شيلي؛ فا، تشنزونغ؛ تشاو، بين؛ شيانغ، زوشوانغ (8 يناير 2019). " فيكتورز: قاعدة معرفية على الإنترنت لعوامل الضراوة في مسببات الأمراض البشرية والحيوانية" . مجلة أبحاث الأحماض النووية . 47 (D1): D693– D700. doi : 10.1093/nar/gky999 . ISSN 1362-4962 . PMC 6324020. PMID 30365026 .   
  25. رابولي ر (مارس 2001). "علم اللقاحات العكسي: منهج قائم على الجينوم لتطوير اللقاحات". اللقاح . 19 ( 17-19 ): 2688-91 . doi : 10.1016/S0264-410X(00)00554-5 . PMID 11257410 . 
  26. "تدفق الجينات | علم الوراثة" . موسوعة بريتانيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 نوفمبر 2019 .
  27. غريفيثز إيه جيه، ميلر جيه إتش، سوزوكي دي تي، ليونتين آر سي، جيلبارت دبليو إم (2000). "مصادر التباين" . مقدمة في التحليل الجيني ( الطبعة السابعة). دبليو إتش فريمان. ISBN  978-0-7167-3771-1.
  28. "صحيفة حقائق علم الجينوم المقارن" . Genome.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 نوفمبر 2019 .
  29. 1 2 3 هاين تي، تشاتيرجي إس إس، غاي آر، كوين سي تي، بيليون إيه، شتاينويغ سي، وآخرون . (نوفمبر 2007). "علم الجينوم المرضي لأنواع الليستيريا". المجلة الدولية لعلم الأحياء الدقيقة الطبية . 297 ( 7-8 ): 541-557 . doi : 10.1016/j.ijmm.2007.03.016 . PMID 17482873 .  
  30. 1 2 بيرنا، ن. ت.، بلانكيت، ج.، بورلاند، ف.، ماو، ب.، غلاسنر، ج. د.، روز، د. ج.، وآخرون . (يناير 2001). "تسلسل جينوم الإشريكية القولونية النزفية المعوية O157:H7" . مجلة نيتشر . 409 (6819): 529-533 . Bibcode : 2001Natur.409..529P . doi : 10.1038/35054089 . PMID 11206551 .  
  31. 1 2 كوسكينيمي إس، صن إس، بيرج أو جي، أندرسون دي (يونيو 2012). "فقدان الجينات الناتج عن الاختيار في البكتيريا" . بلوس علم الوراثة . 8 (6) هـ1002787. دوى : 10.1371/journal.pgen.1002787 . بمك 3386194 . بميد 22761588 .  
  32. 1 2 3 4 5 6 بليفن كيه إيه، موريلي إيه تي (ديسمبر 2012). "جينات مقاومة الضراوة: رؤى حول تطور مسببات الأمراض من خلال فقدان الجينات" . العدوى والمناعة . 80 (12): 4061-70 . doi : 10.1128/iai.00740-12 . PMC 3497401. PMID 23045475 .  
  33. وارد، بي. إن.، هولدن، إم. تي.، لي، جيه. إيه.، لينارد، إن.، بيغنيل، إيه.، بارون، إيه.، وآخرون . (يناير 2009). "دليل على التكيف البيئي في جينوم مسبب الأمراض البقري، المكورات العقدية الأبقارية" . بي إم سي جينوميكس . 10 : 54. doi : 10.1186/1471-2164-10-54 . PMC 2657157. PMID 19175920 .   
  34. باركهيل جيه، دوجان جي، جيمس كيه دي، طومسون إن آر، بيكارد دي، واين جيه، وآخرون . (أكتوبر 2001). "التسلسل الجينومي الكامل لسالمونيلا إنتيريكا سيروفار تيفي CT18 المقاومة للعديد من الأدوية" . نيتشر . 413 (6858): 848-52 . Bibcode : 2001Natur.413..848P . doi : 10.1038/35101607 . PMID 11677608 .  
  35. بوشيه واي، دوادي سي جيه، بابكي آر تي، والش دي إيه، بودرو إم إي، نيسبو سي إل، وآخرون (2003). "الانتقال الجيني الأفقي وأصول المجموعات بدائية النواة". المراجعة السنوية لعلم الوراثة . 37 : 283-328 . doi : 10.1146/annurev.genet.37.050503.084247 . PMID 14616063 .  
  36. ليما، دبليو سي، باكولا، إيه سي، فاراني، إيه إم، فان سلويس، إم إيه، مينك، سي إف (أبريل 2008). "جزر جينومية منقولة جانبيًا في رتبة Xanthomonadales مرتبطة بالإمراضية والتمثيل الغذائي الأولي" . رسائل علم الأحياء الدقيقة FEMS . 281 (1): 87-97 . doi : 10.1111/j.1574-6968.2008.01083.x . PMID 18318843 . 
  37. جيل إس آر، فوتس دي إي، آرتشر جي إل، مونغودين إي إف، ديبوي آر تي، رافيل جيه، وآخرون . (أبريل 2005). "رؤى حول تطور الضراوة والمقاومة من خلال تحليل الجينوم الكامل لسلالة مبكرة من المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين وسلالة من المكورات العنقودية البشروية المقاومة للميثيسيلين المنتجة للغشاء الحيوي " . مجلة علم البكتيريا . 187 (7): 2426-38 . doi : 10.1128/JB.187.7.2426-2438.2005 . PMC 1065214. PMID 15774886 .   
  38. بابتيست إي، بوشيه واي (مايو 2008). "نقل الجينات الجانبي يتحدى مبادئ تصنيف الميكروبات". اتجاهات في علم الأحياء الدقيقة . 16 (5): 200-207 . doi : 10.1016/j.tim.2008.02.005 . PMID 18420414 . 
  39. هوانغ جيه، جوجارتن جيه بي (يوليو 2006). "يمكن أن يفيد النقل الأفقي القديم للجينات في إعادة بناء العلاقات التطورية". اتجاهات في علم الوراثة . 22 (7): 361-366 . doi : 10.1016/j.tig.2006.05.004 . PMID 16730850 . 
  40. ميرا أ، أوشمان هـ، موران ن.أ. (أكتوبر 2001). "التحيز الحذفي وتطور الجينومات البكتيرية". اتجاهات في علم الوراثة . 17 (10): 589-96 . doi : 10.1016/S0168-9525(01)02447-7 . PMID 11585665 . 
  41. باركهيل جيه ، ورين بي دبليو، وتومسون إن آر، وتيتبول آر دبليو، وهولدن إم تي، وبرينتيس إم بي، وآخرون . (أكتوبر 2001). "تسلسل جينوم يرسينيا الطاعونية، العامل المسبب للطاعون" . مجلة نيتشر . 413 (6855): 523-527 . Bibcode : 2001Natur.413..523P . doi : 10.1038/35097083 . PMID 11586360 .  
  42. نيرمان، دبليو سي، ديشازر، دي، كيم، إتش إس، تيتلين، إتش، نيلسون، كي إي، فيلدبلوم، تي، وآخرون . (سبتمبر 2004). " المرونة البنيوية في جينوم بوركولدرية مالي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 101 (39): 14246-51 . Bibcode : 2004PNAS..10114246N . doi : 10.1073/pnas.0403306101 . PMC 521142. PMID 15377793 .   
  43. هولدن إم تي، تيتبول آر دبليو، بيكوك إس جيه، سيردينو-تاراغا إيه إم، أتكينز تي، كروسمان إل سي، وآخرون . (سبتمبر 2004). "المرونة الجينية للعامل المسبب لداء الميليودوز، بوركولدرية سودومالي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 101 (39 ) : 14240-14245 . doi : 10.1073/pnas.0403302101 . PMC 521101. PMID 15377794 .   
  44. 1 2 "ما هي تعددات أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNPs)؟" . مرجع علم الوراثة المنزلي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 نوفمبر 2019 .
  45. 1 2 3 4 5 6 تيتلين هـ، ماسينياني ف، سيسليفيتش م ج، دوناتي س، ميديني د، وارد ن ل، وآخرون . (سبتمبر 2005). "تحليل جينوم عزلات متعددة ممرضة من المكورات العقدية من المجموعة ب: الآثار المترتبة على "الجينوم الشامل" للميكروبات" وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 102 ( 39): 13950-5 . Bibcode : 2005PNAS..10213950T . doi : 10.1073 / pnas.0506758102 . PMC 1216834. PMID 16172379 .  
  46. لابير، ب.، وجوجارتن، ج. ب. (مارس 2009). "تقدير حجم الجينوم البكتيري الشامل". اتجاهات في علم الوراثة . 25 (3): 107-110 . doi : 10.1016/j.tig.2008.12.004 . PMID 19168257 . 
  47. 1 2 3 ميديني د، دوناتي س، تيتلين هـ، ماسينياني ف، رابولي ر (ديسمبر 2005). "الجينوم الميكروبي الشامل". الرأي الحالي في علم الوراثة والتطور . 15 (6): 589-94 . doi : 10.1016/j.gde.2005.09.006 . PMID 16185861 . 
  48. تيتلين هـ، رايلي د، كاتوتو س، ميديني د (أكتوبر 2008). "علم الجينوم المقارن: الجينوم البكتيري الشامل". الرأي الحالي في علم الأحياء الدقيقة . 11 (5): 472-477 . doi : 10.1016/j.mib.2008.09.006 . PMID 19086349 . 
  49. 1 2 جيناري م، غيديني ف، كابورلوتو ج، ليو م م (ديسمبر 2012). "جينات الضراوة وجزر الإمراضية في سلالات ضمة بيئية غير ممرضة للإنسان" . مجلة FEMS لعلم الأحياء الدقيقة البيئية . 82 (3): 563-73 . Bibcode : 2012FEMME..82..563G . doi : 10.1111/j.1574-6941.2012.01427.x . PMID 22676367 . 
  50. لانجيل إم جي، برينكمان إف إس (مارس 2009). " IslandViewer: واجهة متكاملة لتحديد الجزر الجينومية وتصويرها حاسوبيًا" . المعلوماتية الحيوية . 25 (5): 664-665 . doi : 10.1093/bioinformatics/btp030 . PMC 2647836. PMID 19151094 .  
  51. غاي إل (أكتوبر 2006). "تحديد وتوصيف الإمراضية والجزر الجينومية الأخرى باستخدام تحليلات التركيب القاعدي". علم الأحياء الدقيقة المستقبلي . 1 (3): 309-316 . doi : 10.2217/17460913.1.3.309 . PMID 17661643 . 
  52. "بحث حول الأغشية الحيوية الميكروبية (PA-03-047)" . المعاهد الوطنية للصحة، المعهد الوطني للقلب والرئة والدم. 20 ديسمبر 2002.
  53. ^ Valle J، Vergara-Irigaray M، Merino N، Penadés JR، Lasa I (أبريل 2007). "ينظم sigmaB التباين المظهري للأغشية الحيوية للأغشية الحيوية بوساطة IS256" . مجلة علم البكتيريا . 189 (7): 2886–96 . دوى : 10.1128/JB.01767-06 . بمك 1855799 . بميد 17277051 .  
  54. هوغاردت م، هوبوث س، شمولت س، هينكه س، بادر ل، هيسمان ج (يناير 2007). "التكيف المرحلي لعزلات الزائفة الزنجارية شديدة التحور أثناء العدوى الرئوية المزمنة لدى مرضى التليف الكيسي" . مجلة الأمراض المعدية . 195 (1): 70-80 . doi : 10.1086/509821 . PMID 17152010 . 
  55. 1 2 Cheng LW, Viala JP, Stuurman N, Wiedemann U, Vale RD, Portnoy DA (سبتمبر 2005). "استخدام تقنية تداخل الحمض النووي الريبوزي في خلايا ذبابة الفاكهة S2 لتحديد مسارات المضيف التي تتحكم في تجزئة مسببات الأمراض داخل الخلايا" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 102 (38): 13646-51 . Bibcode : 2005PNAS..10213646C . doi : 10.1073 / pnas.0506461102 . PMC 1224656. PMID 16157870 .  
  56. هاتوري م، تايلور ت د (فبراير 2009). " الميكروبيوم المعوي البشري: أفق جديد في علم الأحياء البشري" . أبحاث الحمض النووي . 16 (1): 1-12 . doi : 10.1093/dnares/dsn033 . PMC 2646358. PMID 19147530 .  
  57. هوبر إل في، جوردون جي آي (مايو 2001). "العلاقات التكافلية بين المضيف والبكتيريا في الأمعاء". مجلة ساينس . 292 (5519): 1115-1118 . رمز Bibcode : 2001Sci...292.1115H . doi : 10.1126/science.1058709 . PMID 11352068. S2CID 44645045 .  
  58. أوشيما ك، توه هـ، أوغورا ي، ساساموتو هـ، موريتا هـ، بارك ش.هـ، وآخرون . (ديسمبر 2008). " التسلسل الجينومي الكامل والتحليل المقارن لسلالة الإشريكية القولونية المتعايشة من النوع البري SE11 المعزولة من شخص بالغ سليم" . أبحاث الحمض النووي . 15 (6): 375-386 . doi : 10.1093/dnares/dsn026 . PMC 2608844. PMID 18931093 .   
  59. زوتيندال إي جي، راجيليتش-ستويانوفيتش إم، دي فوس دبليو إم (نوفمبر 2008). "تحليل عالي الإنتاجية لتنوع ووظائف الميكروبات المعوية". الأمعاء . 57 ( 11): 1605-1615 . doi : 10.1136/gut.2007.133603 . PMID 18941009. S2CID 34347318 .  
  60. أختمان م، موريللي ج، تشو ب، ويرث ت، ديهل إ، كوسيك ب، وآخرون . (ديسمبر 2004). "التطور الدقيق وتاريخ عصية الطاعون، يرسينيا بيستيس" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 101 (51): 17837-42 . Bibcode : 2004PNAS..10117837A . doi : 10.1073 / pnas.0408026101 . PMC 535704. PMID 15598742 .   
  61. أويستون، بي سي، دوريل، إن، ويليامز، كيه، لي، إس آر، غرين، إم، تيتبول، آر دبليو، ورين، بي دبليو (يونيو 2000). "يُعدّ منظم الاستجابة PhoP مهمًا للبقاء على قيد الحياة في ظل ظروف الإجهاد الناجم عن البلاعم والضراوة في يرسينيا الطاعونية" . العدوى والمناعة . 68 (6): 3419-25 . doi : 10.1128/IAI.68.6.3419-3425.2000 . PMC 97616. PMID 10816493 .  
  62. 1 2 3 4 بومبي إس، سيمون جيه، ويدمان بي إم، تانرت سي (يوليو 2005). "الاتجاهات والتحديات المستقبلية في علم مسببات الأمراض. دراسة استشرافية" . تقارير EMBO . 6 (7): 600-5 . doi : 10.1038/sj.embor.7400472 . PMC 1369123. PMID 15995675 .  
  63. 1 2 سيت أ، رابولي ر (أكتوبر 2010). " علم اللقاحات العكسي: تطوير اللقاحات في عصر علم الجينوم" . المناعة . 33 (4): 530-41 . doi : 10.1016/j.immuni.2010.09.017 . PMC 3320742. PMID 21029963 .  
  64. 1 2 رابولي ر (أكتوبر 2000). "علم اللقاحات العكسي". الرأي الحالي في علم الأحياء الدقيقة . 3 (5): 445-50 . doi : 10.1016/S1369-5274(00)00119-3 . PMID 11050440 . 
  65. تاوبنبرغر جيه كيه، ريد إيه إتش، لورينز آر إم، وانغ آر، جين جي، فانينغ تي جي (أكتوبر 2005). " توصيف جينات بوليميراز فيروس الإنفلونزا 1918" . مجلة نيتشر . 437 (7060): 889-93 . Bibcode : 2005Natur.437..889T . doi : 10.1038/nature04230 . PMID 16208372. S2CID 4405787 .  
  66. تومبي TM، باسلر CF، أغيلار PV، تسنغ H، Solórzano A، سواين دي، وآخرون . (أكتوبر 2005). “توصيف فيروس جائحة الأنفلونزا الإسبانية المعاد بناؤه عام 1918”. علوم . 310 (5745): 77– 80. بيب كود : 2005Sci...310...77T . سيتيسيركس 10.1.1.418.9059 . دوى : 10.1126/science.1119392 . بميد 16210530 . S2CID 14773861 .    
  67. "مشروع مكافحة الإرهاب" . مركز معلومات الدفاع. 20 ديسمبر 2002.
  68. فان آكن ، ج. (يناير 2007). "أخلاقيات إعادة بناء فيروس الإنفلونزا الإسبانية: هل من الحكمة إحياء فيروس فتاك؟". الوراثة . 98 (1): 1-2 . doi : 10.1038/sj.hdy.6800911 . PMID 17035950. S2CID 32686445 .