ملقط ذكي ينبئ بعصر جديد من الدقة في أبحاث الميكروبيوم

أهمية دراسة تسلسل الجينومات البكتيرية

أدى تسلسل الجينومات البكتيرية إلى تحسين فهمنا لبيولوجيا العديد من مسببات الأمراض، وبالتالي، تحديد أهداف المضادات الحيوية الجديدة، فعند دراسة الميكروبات، غالباً ما يركز الباحثون على دراسة كل نوع من البكتيريا على حدا، لكن المشكلة هي أن نوع واحد من البكتيريا هي مجرد جزء واحد فقط من بيئة معقدة تشمل البكتيريا والفيروسات والفطريات والخلايا المضيفة الأخرى، ولكل منها حمضها النووي الخاص بها.

تتطلب الطريقة المستخدمة حالياً لعزل ودراسة نوع محدد من البكتيريا أن يقوم العلماء بعزل سلالات بكتيرية معينة من العينة باستخدام وسائط زراعة تعمل على تنمية تلك السلالة لمفردها وبشكل انتقائي، وهذه الطريقة تستغرق وقتاً طويلاً والكثير من الموارد ولا تنجح مع جميع أنواع البكتيريا.

استخدام mEnrich-seq لتحسين أبحاث الميكروبيوم

ومع ذلك، كشف باحثون من كلية إيكان للطب في ماونت سيناي بالولايات المتحدة عن طريقة مبتكرة تسمى، mEnrich-seq، مصممة لتحسين أبحاث الميكروبيوم بشكل كبير.

وقال جانغ فانغ، مؤلف الدراسة: "تخيل أنك عالم يحتاج إلى دراسة نوع معين من البكتيريا في بيئة معقدة، إن الأمر يشبه محاولة العثور على إبرة في كومة قش، لكن mEnrich-seq تمنح الباحثين بشكل أساسي ملقط ذكي، لالتقاط الإبرة التي يبحثون عنها".

أهداف تطوير وطريقة عمل mEnrich-seq

هدف الباحثون من تطوير mEnrich-seq إلى تمييز البكتيريا عن بعضها البعض قبل تحديد تسلسلها وذلك من أجل عزل البكتيريا التي يريدون دراستها والتخلص من باقي الأنواع الأخرى، وللقيام بذلك، تستغل الأداة شكل الحمض النووي للبكتيريا وعلاماته الخاصة، والتي تشبه "الرموز السرية" المكتوبة على الحمض النووي البكتيري.

وبمجرد سحب الحمض النووي للبكتيريا المطلوبة بواسطة "الملقط الذكي"، يمكن للباحثين تجميع الجينوم الخاص بها، مما يتيح دراستها بشكل أكثر دقة.

قدرة mEnrich-seq على إجراء تحليل شامل للجينات المقاومة للمضادات الحيوية

وأظهر الباحثون قدرات mEnrich-seq من خلال استخدامها على عينات بول من ثلاثة مرضى يعانون من التهابات المسالك البولية UTIs لإعادة بناء جينومات الإشريكية القولونية.

ووجدوا أن الأداة غطت أكثر من 99.97% من الجينومات في العينات الثلاث، مما أتاح إجراء تحليل شامل للجينات المقاومة للمضادات الحيوية في كل جينوم.