Piroopiyooniik asiidiin (PPA), farra fangasii fi dabalata nyaataa beekamaa ta’e, hantuuta keessatti guddina niwuroo hin baramne kan garaachaa wajjin walqabatee jiru, kunis sababa dhibee garaachaatiin dhufuu akka danda’u agarsiifameera. Walitti dhufeenyi saaxilamummaa PPA nyaataa fi dhibee maaykiroobaayootaa garaachaa gidduu jiru yaadameera, garuu kallattiin hin qoratamne. Asitti, jijjiirama PPA-walqabatee walnyaatinsa maaykiroobaayootaa garaachaa kan gara dysbiosis geessuu danda'u qoranne. Garaagarummaa walnyaatinsa maaykiroobaayil fi karaa meetaabolii baakteeriyaa madaaluuf maaykiroobaayoomii garaachaa hantuuta nyaata hin wal’aanamne (n=9) fi nyaata PPA-badhaadhe (n=13) nyaataman tartiiba meetaajenoomii fageenya dheeraa fayyadamuun tartiiba taasifamee jira. PPAn nyaataa baay’ina taaksoota gurguddoo dabaluu wajjin walqabatee ture, gosoota Bacteroides, Prevotella, fi Ruminococcus hedduu dabalatee, miseensonni isaanii kanaan dura oomisha PPA keessatti hirmaatan. Maaykiroobaayoomiin hantuuta PPAf saaxilamanis karaa meetaabolii lipidii fi baayoosintesizii hormoonii isteeroyidii wajjin walqabatu baay’ee qaba ture. Bu’aan keenya akka agarsiisutti PPAn maaykiroobaayootaa garaachaa fi karaa meetaabolii isaa wajjin walqabatu jijjiiruu danda’a. Jijjiiramni mul’ate kun, wantootni nyaata ittisan fayyadamaaf nageenya qaban jedhamanii ramadaman, walnyaatinsa maaykiroobaayootaa garaachaa fi dabaree isaatiin fayyaa namaa irratti dhiibbaa uumuu akka danda’an ibsu. Isaan keessaa sadarkaa ramaddii xiinxalamaa jiru irratti hundaa’uun P, G ykn S filatama. Dhiibbaa ramaddii pozaatiivii sobaa xiqqeessuuf, ulaagaan baay’ina walqabataa xiqqaan 1e-4 (dubbisa 1/10,000) fudhatameera. Xiinxala istaatiksii dura, baay’inni firaakshinii Bracken (fraction_total_reads) gabaase jijjiirama giddugaleessa loog-reeshiyoo (CLR) fayyadamuun jijjiirame (Aitchison, 1982). Malli CLR jijjiirama deetaadhaaf kan filatame iskeelii-hin jijjiiramnee fi kuusaa deetaa xiqqaa hin taaneef gahaa waan ta’eef (Gloor et al., 2017). Jijjiiramni CLR loogaritmii uumamaa fayyadama. Daataan lakkoofsaa Bracken gabaase ibsa loogii firaakshinii (RLE) fayyadamuun normalize ta’eera (Anders and Huber, 2010). Fakkiiwwan kan uumaman walnyaatinsa matplotlib v. 3.7.1, seaborn v. 3.7.2 fi loogaritmii tartiiba fayyadamuun (Gloor et al., 2017). 0.12.2 fi istaannootashinii v. 0.5.0 (Hunter, 2007; Waskom, 2021; Charlier fi kkf, 2022). Tokkoon tokkoon saamudaaf reeshiyoon Baasiilas/Baakteerooyidii lakkoofsa baakteeriyaa idilee ta’e fayyadamuun shallagameera. Gatiin gabateewwan keessatti gabaafaman gara bakka kurnyee 4tti naanneffama. Indeeksii adda addaa Simpson kan shallagame iskiriiptii alpha_diversity.py kan paakeejii KrakenTools v. 1.2 keessatti kenname fayyadamuun ture (Lu et al., 2022). Gabaasni Bracken iskiriiptii keessatti kan kenname yoo ta’u, indeeksii Simpson “Si” parameetara -an tiif kennama. Garaagarummaan guddaan baay’ina garaagarummaa CLR giddugaleessaa ≥ 1 ykn ≤ -1 jedhamee ibsameera. Garaagarummaan CLR giddugaleessaa ±1 baay’inni gosa saamuda tokkoo dachaa 2.7n dabaluu agarsiisa. Mallattoon (+/-) taaksonni saamuda PPA fi saamuda to’annoo keessatti baay’inaan jiraachuu fi dhiisuu isaa agarsiisa, akkaataa wal duraa duubaan. Barbaachisummaan kan murtaa’e qorannoo Mann-Whitney U fayyadamuun ture (Virtanen et al., 2020). Statsmodels v. 0.14 (Benjamini and Hochberg, 1995; Seabold and Perktold, 2010) kan fayyadame yoo ta’u, qorannoo dachaa sirreessuuf adeemsi Benjamini-Hochberg hojiirra ooleera. Gatiin p sirreeffame ≤ 0.05 akka ulaagaatti barbaachisummaa istaatiksii murteessuuf fayyadameera.
Maaykiroobaayoomiin namaa yeroo baay’ee “qaama qaamaa isa dhumaa” jedhamee kan waamamu yoo ta’u, fayyaa namaa keessatti gahee olaanaa qaba (Baquero and Nombela, 2012). Keessattuu, maaykiroobaayoomiin garaachaa dhiibbaa sirna guutuu fi gahee hojiiwwan barbaachisoo hedduu keessatti qabuun beekamtii qaba. Baakteeriyaan Commensal garaacha keessatti baay’inaan kan argamu yoo ta’u, bakka ikoloojii dachaa kan qabatu, soorata kan fayyadamu, fi paatojeenoota ta’uu danda’an waliin kan dorgomu dha (Jandhyala et al., 2015). Qaamonni baakteeriyaa adda addaa maaykiroobaayootaa garaachaa soorata barbaachisoo kanneen akka vitaaminii oomishuuf fi bullaa’insa nyaataa guddisuu danda’u (Rowland et al., 2018). Meetaabolayitoonni baakteeriyaa guddina tishuu irratti dhiibbaa uumuu fi karaa meetaabolii fi ittisa qaamaa akka guddisan agarsiifameera (Heijtz et al., 2011; Yu et al., 2022). Qabiyyeen maaykiroobaayoomii garaacha namaa garmalee adda addaa yoo ta’u, dhimmoota jeneetikii fi naannoo kanneen akka nyaataa, saala, qoricha, fi haala fayyaa irratti hundaa’a (Kumbhare et al., 2019).
Nyaanni haadha guddina daa’imaa fi daa’ima da’umsaa keessatti qaama murteessaa ta’ee fi madda kompaawundoota guddina irratti dhiibbaa uumuu danda’an jedhamee tilmaamamudha (Bazer et al., 2004; Innis, 2014). Kompaawundii akkasii keessaa tokko kan fedhii qabu asiidii piroopiyooniik (PPA) yoo ta’u, oomisha cinaa asiidii coomaa sansalata gabaabaa kan baakteeriyaa daaku irraa argamu fi dabalata nyaataa dha (den Besten et al., 2013). PPAn amaloota farra baakteeriyaa fi farra fangasii waan qabuuf akka nyaata kunuunsuu fi hojiiwwan industirii keessatti guddina boca fi baakteeriyaa dhorkuuf fayyadama (Wemmenhove et al., 2016). PPAn tishuu adda addaa irratti dhiibbaa adda addaa qaba. Kalee keessatti, PPAn ibsa saayitookinii maakrofeejii keessatti dhiibbaa uumuun bu’aa farra inflammatory qaba (Kawasoe et al., 2022). Bu’aan qajeelfamaa kun seelota ittisa qaamaa biroo keessattis mul’ateera, kunis gara downregulation inflammation (Haase et al., 2021). Haa ta'u malee, bu'aan faallaa kanaa sammuu keessatti mul'ateera. Qorannoon kanaan duraa akka agarsiisutti saaxilamummaan PPA hantuuta keessatti amala otizimii fakkaatu akka kakaasu (El-Ansary et al., 2012). Qorannoon biroo akka agarsiisanitti PPAn gliosis kakaasuu fi karaa pro-inflammatory sammuu keessatti activate gochuu danda'a (Abdelli et al., 2019). PPA asiidii dadhabaa waan ta’eef, karaa epithelium garaachaa gara dhiigaatti babal’achuu danda’a, kanaanis danqaa dhiigaa-sammuu akkasumas gadameessa dabalatee danqaawwan daangessan qaxxaamuruu danda’a (Stinson et al., 2019), kunis barbaachisummaa PPA akka meetaabolayitii qajeelfama baakteeriyaan oomishamutti mul’isa. Gaheen PPA akka sababa balaa otizimii ta’uu danda’u yeroo ammaa qoratamaa kan jiru ta’us, dhiibbaan inni namoota dhuunfaa otizimii qaban irratti qabu addaan baafamuu niwuroonii kakaasuu bira darbee babal’achuu danda’a.
Mallattoon garaachaa kan akka garaachaa fi qufaa dhukkubsattoota rakkoo guddina niwuroo qaban irratti baay’inaan mul’ata (Cao et al., 2021). Qorannoon kanaan duraa akka agarsiisutti maaykiroobaayoomiin dhukkubsattoota dhibee otizimii ispeektarmii (ASD) qaban kan namoota fayyaa ta’anii irraa adda ta’uun isaa, maaykiroobaayootaa garaachaa diisbaayoosisii jiraachuu agarsiisa (Finegold et al., 2010). Haaluma walfakkaatuun, amala maaykiroobaayoomii dhukkubsattoota dhukkuba garaachaa inflammatory bowel, furdina garmalee, dhukkuba Alzheimer fi kkf qabanis kan namoota fayyaa qaban irraa adda (Turnbaugh et al., 2009; Vogt et al., 2017; Henke et al., 2019). Haa ta’u malee, hanga ammaatti, hariiroon sababa-qabeessa maaykiroobaayoomii garaachaa fi dhukkuboota ykn mallattoolee niwurooloojikaalaa gidduutti hin uumamne (Yap et al., 2021), haa ta’u malee gosootni baakteeriyaa hedduun haalawwan dhukkuba kana keessaa tokko tokko keessatti gahee akka qaban yaadamu. Fakkeenyaaf, Akkermansia, Bacteroides, Clostridium, Lactobacillus, Desulfovibrio fi gosootni biroo maaykiroobaayootaa dhukkubsattoota otizimii qaban keessatti baay’inaan argamu (Tomova et al., 2015; Golubeva et al., 2017; Cristiano et al., 2018; Zurita et al., 2020). Kan hubatamuu qabu, gosootni miseensa gosoota kana keessaa tokko tokko jiiniiwwan oomisha PPA waliin walqabatan qabaachuun isaanii beekamaadha (Reichardt et al., 2014; Yun and Lee, 2016; Zhang et al., 2019; Baur and Dürre, 2023). Amaloota farra maaykiroobiyaanii PPA yoo ilaalle, baay’ina isaa guddisuun guddina baakteeriyaa PPA oomishuuf faayidaa qabaachuu danda’a (Jacobson et al., 2018). Kanaafuu, naannoon PFAn badhaadhe jijjiirama maaykiroobaayootaa garaachaa fiduu danda’a, kunis paatojeenoota garaachaa dabalatee, kunis sababoota mallattoolee garaachaa fiduu danda’an ta’uu danda’a.
Gaaffiin giddugaleessaa qorannoo maaykiroobaayoomii keessatti garaagarummaan walnyaatinsa maaykiroobaayil sababa ykn mallattoo dhukkuboota bu’uuraa ta’uu isaati. Tarkaanfiin jalqabaa hariiroo walxaxaa nyaataa, maaykiroobaayoomii garaachaa fi dhukkuboota niwurooloojikaalaa gidduu jiru ifa gochuuf fudhatamu, dhiibbaa nyaanni walnyaatinsa maaykiroobaayil irratti qabu madaaluudha. Kanaaf, nuyi tartiiba meetagenomic yeroo dheeraa dubbifame fayyadamne microbiomes garaachaa sanyii hantuuta nyaata PPA-badhaadhe ykn PPA-depleted nyaatame wal bira qabuuf. Sanyiiwwan nyaata haadholii isaanii nyaatan. Nyaanni PPA-badhaadhe jijjiirama walnyaatinsa maaykiroobaayil garaachaa fi karaa dalagaa maaykiroobaayil, keessumaa kanneen meetaabolii PPA fi / ykn oomisha PPA wajjin walqabatan akka fidu tilmaamne.
Qorannoon kun hantuuta FVB/N-Tg(GFAP-GFP)14Mes/J transgenic (Jackson Laboratories) kanneen pirootiinii magariisa fluorescent (GFP) garmalee ibsan qajeelfama koree kunuunsaa fi itti fayyadama bineensotaa dhaabbataa Yunivarsiitii Giddugaleessa Filooriidaa (UCF-IACUC) hordofuun to’annoo piroomootara GFAP adda ta’e jalatti fayyadameera. Erga harma irraa ciccitanii booda, hantuutni dhuunfaan godoo keessatti hantuuta saala tokkoon tokkoon isaanii 1-5 godoo tokkotti kaa’aman. Hantuutni akka fedhii isaaniitti yookaan nyaata to’annoo qulqullaa’e (nyaata istaandaardii banaa fooyya’e, cooma %16) yookaan nyaata soodiyeem piroopiyooneetii dabalataa (nyaata istaandaardii asxaa banaa fooyya’e, cooma %16 kcal, soodiyeem piroopiyooneetii 5,000 ppm of keessaa qabu) nyaachifamaniiru. Hammi soodiyeem piroopiyooneetii fayyadame 5,000 mg PFA/kg ulfaatina nyaataa waliigalaa wajjin walqixa ture. Kun PPA akka nyaata kunuunsuuf itti fayyadamuuf mirkanaa’e keessaa isa olaanaadha. Qorannoon kun qophaa’uuf hantuutni warraa walhormaata dura torban 4f nyaata lamaan nyaachifamanii ulfa hidhichaa hunda itti fufaniiru. Hantuutni sanyii [hantuuta 22, to’attoota 9 (dhiira 6, dubara 3) fi PPA 13 (dhiira 4, dubara 9)] harma irraa cicciramee booda nyaata hidhichaa wajjin walfakkaatu ji’a 5f itti fufe. Hantuutni sanyii umurii ji’a 5tti wareegamuun qabiyyeen manca’aa garaachaa isaanii walitti qabamee jalqaba irratti tuuboo maaykiroo seentiriifiyuujii 1.5 ml keessatti -20°C irratti kuufamee booda gara firaayizarii -80°Ctti hanga DNA keessummeessituu dhumutti fi asiidonni niwuukilii maaykiroobaayil baafamanitti dabarfamee ture.
DNA keessummeessituu akkaataa pirootokoolii fooyya’een baafameera (Charalampous et al., 2019). Gabaabumatti qabiyyeen manca’aa gara 500 μl InhibitEX (Qiagen, Cat#/ID: 19593) tti jijjiiramee qabbanaa’ee kuufame. Baafamuu tokkotti yoo baay’ate peeleetii manca’aa 1-2 adeemsi. Sana booda qabiyyeen manca’aa pilaastikii tuubii keessa jiru fayyadamuun makaanikaalatti homogenized ta’ee slurry uumame. Saamuda RCF 10,000 irratti daqiiqaa 5f ykn hanga saamudaaleen peeleetii ta’anitti seentirifuugii gochuu, sana booda supparnaataantii aspiraatii gochuun peeleetii 250 μl 1× PBS keessatti deebi’anii dhaabuu. Saamuda irratti furmaata saapooniinii %4.4 (TCI, lakkoofsa oomishaa S0019) 250 μl akka saamunaan itti dabaluun meembraanota seelii yuukaariyootii laaffisuu. Saamudaaleen hanga sirriitti walmadaalutti suuta walitti makamanii teempireechara kutaa keessatti daqiiqaa 10f inkuubeer ta’aniiru. Itti aansuudhaan seelii yuukaariyootii jeequuf bishaan niwukilaasii irraa bilisa ta’e 350 μl saamuda irratti dabalamee, s 30f inkuubeer ta’ee, sana booda NaCl 5 M 12 μl itti dabalame. Sana booda saamuda 6000 RCF irratti daqiiqaa 5f seentirifuugii taasifamee jira. Supernatant aspirate gochuun pellet 100 μl 1X PBS keessatti deebisee suspended. DNA keessummeessituu balleessuuf, HL-SAN baafaara 100 μl (12.8568 g NaCl, 4 ml 1M MgCl2, 36 ml bishaan niwukilaasii irraa bilisa ta’e) fi inzaayimii HL-SAN 10 μl (ArticZymes P/N 70910-202) itti dabali. Saamuda pipettingiin sirriitti makamee 37 °C irratti daqiiqaa 30f 800 rpm irratti EppendorfTM ThermoMixer C irratti inkuubeer ta’e.Erga inkuubeer ta’ee booda 6000 RCF irratti daqiiqaa 3f seentirifuugii ta’ee 800 μl fi 1000 μl 1X PBSn si’a lama dhiqame. Dhumarratti, peeleetii 100 μl 1X PBS keessatti deebi’ee dhaabuu.
DNAn baakteeriyaa waliigalaa meeshaa Qulqulleessuu DNA Jiinoomii Niiw Ingilaand Biolabs Monarch (New England Biolabs, Ipswich, MA, Cat# T3010L) fayyadamuun adda baafameera. Hojimaanni hojii istaandardiin kiitii waliin kenname xiqqoo fooyya’eera. Bishaan niwukilaasii irraa bilisa ta’e 60°C irratti inkuubeer gochuu fi eeguun hojiin dura elution dhumaatiif. Tokkoon tokkoon saamudaatti Pirootiinii K 10 μl fi RNase A 3 μl dabaluu. Sana booda Cell Lysis Buffer 100 μl itti dabaluudhaan suuta walitti makuu. Sana booda saamudaaleen EppendorfTM ThermoMixer C keessatti 56°C fi 1400 rpm irratti yoo xiqqaate sa’aatii 1 fi hanga sa’aatii 3tti inkuubeer ta’aniiru. Saamuda inkuubeer ta’e daqiiqaa 3f RCF 12,000 irratti seentirifuugii kan godhame yoo ta’u, tokkoon tokkoon saamuda irraa supparnaataantiin gara tuubii maaykiroo seentiriifiyuujii adda ta’e 1.5 mL kan furmaata hidhuu 400 μL of keessaa qabutti dabarfamee ture. Sana booda tuuboonni sekondii 5-10f sekondii 1 gidduutti pulse vortexed turan. Qabiyyee dhangala’aa guutuu saamuda tokkoon tokkoo (tilmaamaan 600–700 μL) gara kaartuujjii filtaraa tuubii walitti qabaa dhangala’aa keessa kaa’ameetti dabarsuu. Tuuboonni kunniin DNAn jalqabaa akka hidhamuu danda’uuf daqiiqaa 3f RCF 1,000 irratti seentirifuugii taasifamee booda daqiiqaa 1f RCF 12,000 irratti seentirifuugii taasifamee dhangala’aa hafe balleessuuf. Tarreen saamudaa gara tuubii walitti qabama haaraatti jijjiiramee ergasii yeroo lama dhiqame. Dhiqannaa jalqabaatiif, tokkoon tokkoon tuubii irratti baafaara dhiqannaa 500 μL dabaluu. Tuubii yeroo 3-5 garagalchiiti sana booda daqiiqaa 1f RCF 12,000 irratti seentirifuugii. Dhangala’aa tuubii walitti qabaa keessaa gatiitii kaartuujjii filtaraa gara tuubii walitti qabaa walfakkaataatti deebi’ii kaa’i. Dhiqannaa lammaffaaf, osoo hin garagalchin baafaara dhiqannaa 500 μL gara filtaraatti dabaluu. Saamuda daqiiqaa 1f RCF 12,000 irratti seentirifuugii taasifamee jira. Filtara gara tuubii LoBind® 1.5 mL tti dabarsuudhaan bishaan niwuukilaasii irraa bilisa ta’e dursee ho’ifame 100 μL itti dabali. Filtaroonni daqiiqaa 1f teempireechara kutaa keessatti inkuubeer ta’anii ergasii daqiiqaa 1f 12,000 RCF irratti seentirifuugii ta’aniiru. DNAn eluted -80°C irratti kuufame.
Xiyyeeffannaan DNA QubitTM 4.0 Fluorometer fayyadamuun lakkoofsi isaa murtaa’eera. DNAn akkaataa qajeelfama oomishtootaatiin QubitTM 1X dsDNA High Sensitivity Kit (Cat. No. Q33231) fayyadamuun qophaa’eera. Raabsiin dheerina ciccitaa DNA AglientTM 4150 ykn 4200 TapeStation fayyadamuun safarameera. DNAn kan qophaa’e AgilentTM Genomic DNA Reagents (Cat. No. 5067-5366) fi Genomic DNA ScreenTape (Cat. No. 5067-5365) fayyadamuun ture. Qophiin mana kitaabaa akkaataa qajeelfama oomishtootaatiin Oxford Nanopore TechnologiesTM (ONT) Rapid PCR Barcoding Kit (SQK-RPB004) fayyadamuun raawwatameera. DNAn tartiiba ONT GridIONTM Mk1 sequencer kan Min106D flow cell (R 9.4.1) qabu fayyadamuun tartiiba taasifamee ture. Sajoo tartiiba: waamicha bu'uuraa sirrii ta'e olaanaa, gatii q xiqqaa 9, qindeessaa baarkoodii, fi baarkoodii trim ture. Saamudaaleen sa’aatii 72f tartiiba kan qaban yoo ta’u, sana booda daataa waamicha bu’uuraa adeemsaafi xiinxala dabalataaf dhiyaateera.
Adeemsi baayooinformaatiksii mala kanaan dura ibsame fayyadamuun raawwatameera (Greenman et al., 2024). Faayiloonni FASTQ tartiiba irraa argaman tokkoon tokkoon saamudaaf galmeewwanitti qoodamaniiru. Xiinxala baayooinformaatiksii dura, daataa sarara ujummoo armaan gadii fayyadamuun adeemsifamaa ture: tokkoffaa, faayiloota FASTQ saamudaalee gara faayilii FASTQ tokkotti walitti makamaniiru. Sana booda, dubbistoonni 1000 bp ol gabaabaa ta’an Filtlong v. 0.2.1 fayyadamuun kan calalaman yoo ta’u, paarameetariin jijjiirame –min_length 1000 qofa ture (Wick, 2024). Caalbaasii dabalataa dura qulqullinni dubbisaa NanoPlot v. 1.41.3 fayyadamuun parameetaroota armaan gadiitiin to’atameera: –fastq –plots dot –N50 -o
Ramaddii taksonomiitiif, dubbisaa fi kontiigoonni walitti qabaman Kraken2 v. 2.1.2 fayyadamuun ramadamaniiru ( Wood et al., 2019 ). Gabaasawwanii fi faayilii baasaa dubbisaa fi walgahiidhaaf, akkaataa walduraa duubaan uumuu. Dubbifama fi walgahii xiinxaluuf filannoo –use-names fayyadami. Filannoon –gzip-compressed fi –paired kutaalee dubbisuuf ifteessamaniiru. Baay’inni firaaksoota meetaajeenoomota keessatti Bracken v. 2.8 fayyadamuun tilmaamameera ( Lu et al., 2017 ). Jalqaba kuusdeetaa kmer kan bu'uuraalee 1000 of keessaa qabu bracken-build fayyadamuun parameetaroota armaan gadii waliin uumne: -d
Annotation jiinii fi tilmaamni baay’ina fira pirootokoolii Maranga fi kkfn ibsame kan fooyya’e fayyadamuun raawwatameera. (Maranga fi kanneen biroo, 2023). Tokkoffaa, contigs 500 bp ol gabaabaa SeqKit v. 2.5.1 fayyadamuun walgahii hunda irraa baafamaniiru (Shen et al., 2016). Sana booda walgahiin filataman walitti makamanii gara pan-metagenome tti taasifamaniiru. Fureemii dubbisaa banaa (ORF) Prodigal v. 1.0.1 (a parallel version of Prodigal v. 2.6.3) fayyadamuun adda baafamaniiru, parameetaroota armaan gadii waliin: -d
Jiiniin jalqaba akkaataa adda baastoota ortooloojii Kiyootoo Insaayikilooppiidiyaa Jiinii fi Jiinoomii (KEGG) kan eggNOGn ramadamaniin baay’ina daandii jiinii walbira qabuun garee ta’aniiru. Jiiniiwwan knockout hin qabne ykn jiiniiwwan knockout dachaa qaban xiinxala dura baafamaniiru. Sana booda baay’inni giddugaleessaa tokkoon tokkoon KO saamuda tokkoof shallagamee xiinxalli istaatiksii raawwatameera. Jiiniin meetaabolii PPA akka jiinii kamiyyuu tarree ko00640 tarree KEGG_Pathway keessatti ramadame jedhamee ibsame, kunis akka KEGG tti meetaabolii piroopiyooneetii keessatti gahee akka qabu agarsiisa. Jiiniin oomisha PPA waliin walqabatee adda baafame Gabatee Dabalataa 1 irratti tarreeffamaniiru (Reichardt et al., 2014; Yang et al., 2017). Qorannoon jijjiirraa meetaabolii fi jiiniiwwan oomishaa PPA kanneen gosa saamuda tokkoon tokkoon isaanii keessatti haalaan baay’inaan argaman adda baasuuf raawwatameera. Tokkoon tokkoon jiinii xiinxalameef jijjiirraan kuma tokko raawwatameera. Barbaachisummaa istaatiksii murteessuuf p-value 0.05 akka kutaatti fayyadameera. Yaadannoowwan dalagaa jiiniiwwan dhuunfaa kilaastara keessa jiraniif yaadannoo jiiniiwwan bakka bu’oota kilaastara keessa jiran irratti hundaa’uun ramadamaniiru. Taaksoonni meetaabolii PPA fi/ykn oomisha PPA waliin walqabatan faayiloota oomisha Kraken2 keessatti ID contig walfakkaataa yeroo yaadannoo dalagaa eggNOG fayyadamuun qabaman waliin walsimsiisuudhaan adda baafamuu danda’u. Qorannoon barbaachisummaa qorannoo Mann-Whitney U kan kanaan dura ibsame fayyadamuun raawwatameera. Qormaata dachaaf sirreeffamni adeemsa Benjamini-Hochberg fayyadamuun raawwatameera. Barbaachisummaa istaatiksii murteessuuf p-gatiin ≤ 0.05 akka kutaatti fayyadameera.
Heddumina maaykiroobaayoomii garaachaa hantuutaa indeeksii adda addaa Simpson fayyadamuun madaalameera. Garaagarummaan guddaan saamuda to’annoo fi PPA gidduutti gama gosaa fi garaagarummaa sanaatiin hin mul’anne (p-gatii gosa: 0.18, p-gatii gosa: 0.16) (Fakkii 1). Sana booda xiinxala qaamolee ijoo (PCA) fayyadamuun walnyaatinsi maaykiroobaayil walbira qabamee ilaalameera. Fakkiin 2 saamuda faayila isaaniitiin walitti qabamuu kan agarsiisu yoo ta’u, kunis saamuda PPA fi to’annoo gidduutti garaagarummaan walnyaatinsa gosa maaykiroobaayoomii akka ture agarsiisa. Tuutni kun sadarkaa gosaatti baay’ee kan hin mul’anne yoo ta’u, kunis PPA baakteeriyaa murtaa’e irratti dhiibbaa akka qabu agarsiisa (Fakkii Dabalataa 1).
Fakkii 1. Heddumina alfaa gosootaa fi walnyaatinsa gosa maaykiroobaayoomii garaacha hantuutaa. Plootota saanduqa indeeksii adda addaa Simpson kan gosoota (A) fi gosa (B) saamuda PPA fi to’annoo keessatti agarsiisan. Barbaachisummaan kan murtaa’e qorannoo Mann-Whitney U fayyadamuun yoo ta’u, sirreeffamni dachaa adeemsa Benjamini-Hochberg fayyadamuun raawwatameera. ns, p-gatiin guddaa hin turre (p>0.05).
Fakkii 2. Bu’aa xiinxala qaamolee ijoo walnyaatinsa maaykiroobaayoomii garaacha hantuutaa sadarkaa gosaatti. Plootiin xiinxala qaamolee ijoo raabsa saamuda qaamolee ijoo isaanii lamaan jalqabaa irratti agarsiisa. Halluuwwan gosa saamudaa agarsiisu: Hantuutni PPAf saaxilaman diimaa fi hantuutni to’annoo keelloo dha. Qaamonni ijoo 1 fi 2 akkaataa walduraa duubaan siiqqe x fi siiqqe y irratti kan kaa’aman yoo ta’u, akka reeshiyoo jijjiirama isaanii ibsametti ibsamaniiru.
Daataa lakkoofsa RLE jijjiirame fayyadamuun, hantuuta to’annoo fi PPA keessatti hir’inni guddaan reeshiyoo Bacteroidetes/Bacilli giddugaleessaa mul’ateera (to’annoo: 9.66, PPA: 3.02; p-value = 0.0011). Garaagarummaan kun hantuuta PPA keessatti baay’ina Bacteroidetes to’annoo wajjin wal bira qabamee yoo ilaalamu ol’aanaa ta’uu isaatiin kan ka’e yoo ta’u, garaagarummaan kun guddaa ta’uu baatus (giddugaleessa to’annoo CLR: 5.51, PPA giddugaleessa CLR: 6.62; p-value = 0.054), baay’inni Bacteroidetes walfakkaataa ture (control mean CLR: 7.76, PPA mean CLR: 7.60; p-value = 0.18).
Xiinxalli baay’ina miseensota taksonomii maaykiroobaayoomii garaachaa saamuda PPA fi to’annoo gidduutti faayilamii 1 fi gosoota 77 garaagarummaa guddaa akka qaban agarsiise (Gabatee Dabalataa 2). Baay’inni gosoota 59 saamuda PPA keessatti kan saamuda to’annoo irraa haalaan kan caalu yoo ta’u, baay’inni gosoota 16 qofa saamuda to’annoo keessatti kan saamuda PPA caalaa ol’aanaa ture (Fakkii 3).
Fakkii 3. Garaagarummaa baay’ina taaksoota maaykiroobaayoomii garaachaa hantuuta PPA fi to’annoo keessatti. Plootonni volkaanoo garaagarummaa baay’ina gosoota (A) ykn gosoota (B) saamuda PPA fi to’annoo gidduu jiru agarsiisu. Tuqaaleen halluu diimaa qaban garaagarummaa guddaa baay’ina taaksoota irratti akka hin jirre agarsiisu. Tuqaaleen halluu qaban garaagarummaa guddaa baay’ina agarsiisu (p-value ≤ 0.05). Taaksonni 20 ol’aanoo garaagarummaa baay’ina guddaa gosoota saamuda gidduutti qaban diimaa fi halluu diimaa salphaa (saamuda to’annoo fi PPA), akkaataa walduraa duubaan agarsiifamaniiru. Tuqaaleen keelloo fi diimaa yoo xiqqaate dachaa 2.7n saamuda to’annoo ykn PPA keessatti kan to’annoo caalaa baay’inaan mul’ataniiru. Tuqaaleen gurraacha taaksoota baay’ina adda addaa qaban bakka bu’u, garaagarummaa CLR giddugaleessaa -1 fi 1 gidduutti.Gatiin P qormaata Mann-Whitney U fayyadamuun shallagamee qorannoo dachaaf adeemsa Benjamini-Hochberg fayyadamuun sirreeffame. Garaagarummaan CLR giddugaleessa jajjaboo garaagarummaa guddaa baay’ina agarsiisa.
Erga walnyaatinsa maaykiroobaayil garaachaa xiinxallee booda, annotation dalagaa maaykiroobaayoomii raawwanne. Jiiniiwwan qulqullina gadi aanaa qaban erga calalamanii booda, walumaa galatti jiiniiwwan adda ta’an 378,355 saamuda hunda keessatti adda baafamaniiru. Baay’inni jiiniiwwan kanaa jijjiirame xiinxala qaamolee ijoo (PCA) tiif kan itti fayyadame yoo ta’u, bu’aan qorannoo kanaa piroofaayilii dalagaa isaanii irratti hundaa’uun gosoota saamuda sadarkaa olaanaa ta’uu agarsiiseera (Fakkii 4).
Fakkii 4. Bu’aa PCA piroofaayilii dalagaa maaykiroobaayoomii garaacha hantuutaa fayyadamuun. Plootiin PCA raabsa saamuda qaamolee ijoo isaanii lamaan jalqabaa irratti agarsiisa. Halluuwwan gosa saamudaa agarsiisu: Hantuutni PPAf saaxilaman diimaa fi hantuutni to’annoo keelloo dha. Qaamonni ijoo 1 fi 2 akkaataa walduraa duubaan siiqqe x fi siiqqe y irratti kan kaa’aman yoo ta’u, akka reeshiyoo jijjiirama isaanii ibsametti ibsamaniiru.
Itti aansuudhaan baay’ina KEGG knockouts gosoota sample adda addaa keessatti qoranne. Walumaagalatti knockouts addaa 3648 kan adda baafaman yoo ta’u, isaan keessaa 196 saamuda to’annoo keessatti baay’inaan kan argaman yoo ta’u, 106 ammoo saamuda PPA keessatti baay’inaan kan mul’atan yoo ta’u (Fakkii 5). Walumaagalatti saamuda to’annoo keessatti jiiniiwwan 145 fi saamuda PPA keessatti jiiniiwwan 61 kan argaman yoo ta’u, baay’inni isaanii garaagarummaa guddaa qaba. Karaaleen meetaabolii lipidii fi aminosugar waliin walqabatan saamuda PPA keessatti haalaan badhaadhina qaban (Gabatee Dabalataa 3). Karaaleen meetaabolii naayitiroojiinii fi sirna rileey salfarii wajjin walqabatan saamuda to’annoo keessatti haalaan badhaadhina qaban (Gabatee Dabalataa 3). Baay’inni jiiniiwwan meetaabolii aminosugar/nucleotide (ko:K21279) fi inositol phosphate (ko:K07291) wajjin walqabatan saamuda PPA keessatti baay’ee ol’aanaa ture (Fakkii 5). Saamuda to’annoo jiiniiwwan meetaaboliizimii beenzooyeetii (ko:K22270), meetaabolii naayitiroojiinii (ko:K00368), fi gilaayikoolayizisii/gilukoniyoojenesisii (ko:K00131) wajjin walqabatan baay’ee qaban turan ( Fakkii 5 ).
Fak 5. Garaagarummaa baay’ina KOs maaykiroobaayoomii garaachaa hantuuta PPA fi to’annoo keessatti. Plootiin volkaanoo garaagarummaa baay’ina gareewwan dalagaa (KO) agarsiisa. Tuqaaleen halluu diimaa qaban KO baay’inni isaanii gosoota saamuda gidduutti garaagarummaa guddaa hin qabne agarsiisu (p-value > 0.05). Tuqaaleen halluu qaban garaagarummaa guddaa baay’ina agarsiisu (p-value ≤ 0.05). KOn 20 garaagarummaa baay’ina guddaa gosoota saamuda gidduutti qaban diimaa fi halluu diimaa salphaan kan agarsiifaman yoo ta’u, kunis saamuda to’annoo fi PPA waliin kan walsimudha. Tuqaaleen keelloo fi diimaan KOwwan yoo xiqqaate dachaa 2.7n saamuda to’annoo fi PPA keessatti baay’inaan turan agarsiisu. Tuqaaleen gurraacha KO baay’ina adda addaa qaban agarsiisu, garaagarummaa CLR giddugaleessaa -1 fi 1 gidduutti.Gatiin P qormaata Mann-Whitney U fayyadamuun shallagamee walbira qabamuu dachaaf adeemsa Benjamini-Hochberg fayyadamuun sirreeffame. NaN KOn KEGG keessatti karaa tokko akka hin taane agarsiisa. Gatiin garaagarummaa CLR giddugaleessa jajjaboo garaagarummaa guddaa baay’ina agarsiisu. Karaalee KOn tarreeffaman itti ta’an ilaalchisee odeeffannoo bal’aa argachuuf Gabatee Dabalataa 3 ilaali.
Jiiniiwwan yaadannoo qaban keessaa, jiiniiwwan 1601 gosoota saamuda gidduutti baay’ina adda addaa kan qaban yoo ta’u (p ≤ 0.05), tokkoon tokkoon jiiniin yoo xiqqaate dachaa 2.7n baay’inaan kan mul’atu ture. Jiiniiwwan kana keessaa jiiniiwwan 4 saamuda to’annoo keessatti baay’inaan kan argaman yoo ta’u, jiiniiwwan 1597 ammoo saamuda PPA keessatti baay’inaan mul’ataniiru. PPAn amaloota farra maaykiroobiyaanii waan qabuuf, baay’ina meetaabolii fi jiiniiwwan oomishaa PPA gosoota saamuda gidduutti qoranneerra. Jiiniiwwan meetaaboliizimii PPA waliin walqabatan 1332 keessaa jiiniiwwan 27 saamuda to’annoo keessatti baay’inaan kan argaman yoo ta’u, jiiniiwwan 12 ammoo saamuda PPA keessatti baay’inaan mul’ataniiru. Jiiniiwwan oomisha PPA waliin walqabatan 223 keessaa jiiniin 1 saamuda PPA keessatti baay’inaan mul’ateera. Fakkiin 6A dabalataan baay’ina jiiniiwwan meetaaboliizimii PPA keessatti hirmaatan ol’aanaa ta’uu kan agarsiisu yoo ta’u, saamuda to’annoo keessatti baay’inni isaanii baay’ee ol’aanaa ta’ee fi guddina bu’aa guddaa kan qabu yoo ta’u, fakkiin 6B ammoo jiiniiwwan dhuunfaa baay’inni isaanii baay’ee ol’aanaa ta’e kan saamuda PPA keessatti mul’ate kan calaqqisiisudha.
Fak 6. Baay’ina garaagarummaa jiiniiwwan PPA waliin walqabatan maaykiroobaayoomii garaacha hantuutaa keessatti. Plootiin volkaanoo garaagarummaa baay’ina jiiniiwwan meetaabolii PPA (A) fi oomisha PPA (B) wajjin walqabatan agarsiisu. Tuqaaleen halluu diimaa qaban jiiniiwwan baay’inni isaanii gosoota saamuda gidduutti garaagarummaa guddaa hin qabne agarsiisu (p-value > 0.05). Tuqaaleen halluu qaban garaagarummaa guddaa baay’ina agarsiisu (p-value ≤ 0.05). Jiiniiwwan 20 garaagarummaa baay’ina guddaa qaban diimaa fi halluu diimaa salphaa (saamuda to’annoo fi PPA), akkaataa walduraa duubaan agarsiifamaniiru. Baay’inni tuqaa keelloo fi diimaa yoo xiqqaate saamuda to’annoo fi PPA keessatti saamuda to’annoo caalaa dachaa 2.7 caala. Tuqaaleen gurraacha jiiniiwwan baay’ina adda addaa qaban bakka bu’u, garaagarummaa CLR giddugaleessaa -1 fi 1 gidduutti.Gatiin P qormaata Mann-Whitney U fayyadamuun shallagamee walbira qabamuu dachaaf adeemsa Benjamini-Hochberg fayyadamuun sirreeffame. Jiiniin jiiniiwwan bakka bu’oota kataloogii jiiniiwwan hin barbaachifne keessatti argaman waliin walsimu. Maqaan jiinii mallattoo KEGG kan jiinii KO agarsiisu of keessaa qaba. Garaagarummaan CLR giddugaleessa jajjaboo baay’ina adda addaa agarsiisa. Daashiin (-) mallattoon jiiniif kuusdeetaa KEGG keessatti akka hin jirre agarsiisa.
Taaksonni jiiniiwwan meetaaboliizimii fi/ykn oomisha PPA waliin walqabatan qaban eenyummaa taksonomii kontiigii ID kontiigii jiinii wajjin walsimsiisuudhaan adda baafamaniiru. Sadarkaa gosaatti gosootni 130 jiiniiwwan meetaabolii PPA waliin walqabatan kan qaban yoo ta’u, gosootni 61 ammoo jiiniiwwan oomisha PPA waliin walqabatan qabaachuun isaanii argameera (Gabatee Dabalataa 4). Haa ta’u malee, gosootni kamiyyuu garaagarummaa guddaa baay’inaan hin agarsiifne (p > 0.05).
Sadarkaa sanyii irratti gosootni baakteeriyaa 144 jiiniiwwan meetaabolii PPA waliin walqabatan kan qaban yoo ta’u, gosoonni baakteeriyaa 68 ammoo jiiniiwwan oomisha PPA waliin walqabatan qabaachuun isaanii argameera (Gabatee Dabalataa 5). Meetaabolaayizaroota PPA keessaa baakteeriyaan saddeet gosoota saamuda gidduutti baay’inni isaanii guddaa dabaluu kan agarsiisan yoo ta’u, hundi isaanii bu’aa irratti jijjiirama guddaa agarsiisaniiru (Gabatee Dabalataa 6). Meetaabolaayizaroota PPA adda baafaman hundinuu garaagarummaa guddaa baay’ina qaban saamuda PPA keessatti baay’inaan mul’ataniiru. Ramaddiin sadarkaa sanyii bakka bu’oota gosoota gosoota saamuda gidduutti garaagarummaa guddaa hin qabne mul’ise, gosoota Bacteroides fi Ruminococcus hedduu, akkasumas Duncania dubois, Myxobacterium enterica, Monococcus pectinolyticus, fi Alcaligenes polymorpha dabalatee. Baakteeriyaa PPA oomishanii keessaa baakteeriyaa afur gosoota saamuda gidduutti garaagarummaa guddaa baay’ina agarsiisaniiru. Gosoonni baay’ina irratti garaagarummaa guddaa qaban Bacteroides novorossi, Duncania dubois, Myxobacterium enteritidis, fi Ruminococcus bovis kan dabalatu ture.
Qorannoon kun, dhiibbaa saaxilamummaan PPA maaykiroobaayootaa garaachaa hantuutaa irratti qabu qoranneerra. PPAn baakteeriyaa keessatti deebii adda addaa kan fiduu danda’u sababni isaas gosoota murtaa’aniin waan oomishamuuf, gosoota birootiin akka madda nyaataatti waan itti fayyadamaniif ykn bu’aa farra maaykiroobiyaanii waan qabuuf. Kanaafuu, karaa dabalata nyaataa naannoo garaachaatti dabalamuun isaa obsa, saaxilamummaa fi dandeettii akka madda soorataatti itti fayyadamuu irratti hundaa’uun bu’aa adda addaa qabaachuu danda’a. Gosoonni baakteeriyaa miiraan qabaman dhabamsiisuu fi kanneen PPA caalaatti dandamatan ykn akka madda nyaataatti itti fayyadamuu danda’aniin bakka buufamuu danda’u, kunis jijjiirama walnyaatinsa maaykiroobaayootaa garaachaa fida. Bu’aan keenya garaagarummaa guddaa walnyaatinsa maaykiroobaayil irratti mul’ise garuu garaagarummaa maaykiroobaayil waliigalaa irratti dhiibbaa hin qabu. Bu’aan guddaan sadarkaa sanyii irratti kan mul’ate yoo ta’u, taaksoota 70 ol baay’inaan saamuda PPA fi to’annoo gidduutti garaagarummaa guddaa qaba (Gabatee Dabalataa 2). Madaalliin dabalataa walnyaatinsa saamuda PPA-f saaxilamanii saamuda hin saaxilamne waliin walbira qabamee yoo ilaalamu gosoota maaykiroobaayil heterogeneity guddaa ta’uu kan mul’ise yoo ta’u, kunis PPAn amala guddina baakteeriyaa guddisuu fi baay’ina baakteeriyaa naannoo PPAn badhaadhe keessatti jiraachuu danda’u daangessuu akka danda’u agarsiisa. Kanaafuu, PPAn garaagarummaa maaykiroobaayootaa garaachaa bal’inaan jeequmsa uumuu caalaa filannoodhaan jijjiirama kakaasuu danda’a.
Nyaata kan akka PPA kanaan dura baay’ina qaamolee maaykiroobaayoomii garaachaa garaagarummaa waliigalaa irratti dhiibbaa osoo hin geessisin akka jijjiiru agarsiifameera (Nagpal et al., 2021). Asitti, garaagarummaa baay'ee nama dinqisiisu gosoota Bacteroidetes gidduutti phylum Bacteroidetes (duraan Bacteroidetes jedhamuun beekama) keessaa argine, isaanis hantuuta PPA-saaxilaman keessatti baay'ee badhaadhanii turan. Baay’inni gosoota Bacteroides dabaluunis dafqa dabaluu wajjin kan walqabatu yoo ta’u, kunis carraa infekshinii dabaluu fi inflammation guddisuu danda’a (Cornick et al., 2015; Desai et al., 2016; Penzol et al., 2019). Qorannoon tokko hantuutni dhiiraa da’umsa booda Bacteroides fragilis’n yaalaman amala hawaasummaa dhibee otizimii ispeektarmii (ASD) yaadachiisu agarsiisuu isaanii agarsiiseera (Carmel et al., 2023), qorannoowwan biroo ammoo gosti Bacteroides sochii ittisa qaamaa jijjiiruun gara autoimmune inflammatory cardiomyopathy geessuu akka danda’an agarsiisaniiru (Gil-Cruz et al., 2019). Gosoonni gosoota Ruminococcus, Prevotella, fi Parabacteroides keessaa ta’anis hantuuta PPAf saaxilaman keessatti baay’ee dabalaniiru (Coretti et al., 2018). Gosoonni Ruminococcus murtaa’an dhukkuboota akka dhukkuba Crohn waliin kan walqabatan yoo ta’u, karaa oomisha proinflammatory cytokines (Henke et al., 2019), gosoonni Prevotella kan akka Prevotella humani ammoo dhukkuboota meetaabolii kan akka dhiibbaa dhiigaa fi insuliinii sensitivity wajjin kan walqabatan yoo ta’u (Pedersen et al., 2016; Li et al., 2017). Dhumarratti, baay’ina waliigalaa gosoota Baakterooyideesii ol’aanaa ta’uu isaatiin hantuuta PPA-f saaxilaman keessatti hantuuta to’annoo caalaa reeshiyoon Baakterooyidii (kanaan dura Firmicutes jedhamuun beekama) fi Baakterooyidii baay’ee gadi aanaa ta’uu isaa arganne. Reeshiyoon kun kanaan dura agarsiiftuu barbaachisaa homeostasis garaachaa ta’uun isaa kan agarsiifame yoo ta’u, jeequmsi reeshiyoo kana keessatti mul’atu haala dhukkuboota adda addaa wajjin walqabatee jira (Turpin et al., 2016; Takezawa et al., 2021; An et al., 2023), dhukkuboota garaachaa inflammatory dabalatee (Stojanov et al., 2020). Walumaagalatti, gosootni faayilum Bacteroidetes PPA soorataa olka’een baay’ee kan miidhaman fakkaatu. Kunis sababa obsa PPA ol’aanaa ykn dandeettii PPA akka madda anniisaatti fayyadamuu irraa kan ka’e ta’uu danda’a, kunis yoo xiqqaate gosa tokkoof dhugaa ta’uun isaa agarsiifameera, Hoylesella enocea (Hitch et al., 2022). Akka filannootti, saaxilamummaan PPA haadha garaacha sanyii hantuutaa koloneeffannaa Bacteroidetes caalaatti akka saaxilamu gochuudhaan guddina daa’imaa guddisuu danda’a; haa ta’u malee, dizaayiniin qo’annoo keenyaa madaallii akkasii hin hayyamne.
Madaalliin qabiyyee meetajinoomii baay’ina jiiniiwwan meetaaboliizimii fi oomisha PPA waliin walqabatan irratti garaagarummaa guddaa kan mul’ise yoo ta’u, hantuutni PPAf saaxilaman baay’ina jiiniiwwan oomisha PPAf itti gaafatamummaa qaban ol’aanaa kan agarsiisan yoo ta’u, hantuutni PPAf hin saaxilamne ammoo baay’ina jiiniiwwan meetaaboliizimii PAAf itti gaafatamummaa qaban olaanaa agarsiisaniiru (Fakkii 6). Bu’aawwan kun akka agarsiisanitti dhiibbaan PPAn walnyaatinsa maaykiroobaayil irratti qabu sababa itti fayyadama isaa qofaan ta’uu dhiisuu danda’a, yoo kana hin taane baay’inni jiiniiwwan meetaabolii PPA waliin walqabatan baay’ina ol’aanaa maaykiroobaayoomii garaachaa hantuuta PPAf saaxilaman keessatti agarsiisuu qaba ture. Ibsi tokko PPAn baay’ina baakteeriyaa adda durummaan baakteeriyaan akka soorataatti fayyadamuu isaatiin osoo hin taane bu’aa farra maaykiroobiyaanii isaatiin gidduu galeessa ta’uu isaati. Qorannoon kanaan duraa akka agarsiisutti PPAn guddina Salmonella Typhimurium haala doosiin irratti hundaa’een dhorka (Jacobson et al., 2018). Saaxila PPA baay’ee ol’aanaa ta’eef baakteeriyaa amaloota farra maaykiroobiyaanii isaa dandamatan filachuu danda’a, dirqamatti meetaabolii gochuu ykn oomishuuf hin danda’u. Fakkeenyaaf, gosootni Parabacteroides hedduun saamuda PPA keessatti baay’ina olaanaa agarsiisaniiru, garuu jiiniin meetaabolii ykn oomisha PPA waliin walqabatu hin argamne (Gabatee Dabalataa 2, 4, fi 5). Kana malees, oomishni PPA akka oomisha cinaa dammaatti baakteeriyaa adda addaa gidduutti bal’inaan raabsameera (Gonzalez-Garcia et al., 2017). Heddumina baakteeriyaa ol’aanaa ta’e sababa baay’ina jiiniiwwan meetaabolii PPA waliin walqabatan saamuda to’annoo keessatti ol’aanaa ta’uu danda’a (Averina et al., 2020). Kana malees, jiiniiwwan 1332 keessaa 27 (%2.14) qofti jiiniiwwan meetaabolii PPA qofaan walqabatan ta’uun isaanii tilmaamameera. Jiiniiwwan meetaabolii PPA wajjin walqabatan hedduun karaa meetaabolii biroo keessattis hirmaatu. Kunis daran baay’inni jiiniiwwan meetaabolii PPA keessatti hirmaatan saamuda to’annoo keessatti ol’aanaa akka ture agarsiisa; jiiniiwwan kun karaa itti fayyadama ykn uumamuu PPA akka oomisha cinaatti hin fidne keessatti hojjechuu danda’u. Haala kana keessatti, jiiniin dhaloota PPA waliin walqabatee jiru tokko qofti gosoota saamuda gidduutti garaagarummaa guddaa baay’ina agarsiise. Faallaa jiiniiwwan meetaabolii PPA waliin walqabatan, jiiniiwwan mallattoo oomisha PPAf kan filataman karaa baakteeriyaa oomisha PPA keessatti kallattiin waan hirmaataniifi. Hantuuta PPA-f saaxilaman keessatti, gosootni hundi baay’inaafi dandeettii PPA oomishuuf baay’ee dabaluu isaanii argameera. Kunis tilmaama PPAn oomishtoota PPA ni filatu kanaaf dandeettiin oomisha PPA akka dabalu tilmaamu ni deeggara. Haa ta’u malee, baay’inni jiinii ibsa jiinii wajjin walitti dhufeenya qabaachuun dirqama miti; kanaaf, baay’inni jiiniiwwan meetaabolii PPA wajjin walqabatan saamuda to’annoo keessatti ol’aanaa ta’us, saffisi ibsamuu adda ta’uu danda’a (Shi et al., 2014). Hariiroo babal’ina jiiniiwwan PPA oomishanii fi oomisha PPA gidduu jiru mirkaneessuuf qorannoon ibsa jiiniiwwan oomisha PPA keessatti hirmaatan barbaachisaadha.
Functional annotation of the PPA and control metagenomes garaagarummaa tokko tokko mul’ise. Xiinxalli PCA qabiyyee jiinii PPA fi saamuda to’annoo gidduutti tuuta addaan ba’e mul’ise (Fakkii 5). Kilaastariin saamuda keessaa qabiyyeen jiinii to’annoo caalaatti adda adda akka ta’e kan mul’ise yoo ta’u, saamuda PPA ammoo walitti tuutaa ta’eera. Qabiyyee jiiniitiin tuutaa ta’uun walnyaatinsa gosaatiin tuutaa ta’uun wal madaala ture. Kanaafuu, garaagarummaan baay’ina karaa jijjiirama baay’ina gosoota addaa fi gosoota isaan keessa jiran waliin walsima. Saamuda PPA keessatti, karaaleen lama baay’inni isaanii baay’ee ol’aanaa ta’e meetaabolii sukkaara amiinoosukkaara/niwuukilootaayidii (ko:K21279) fi karaa meetaabolii lipidii dachaa (ko:K00647, ko:K03801; Gabatee Dabalataa 3) wajjin walqabatee ture. Jiiniiwwan ko:K21279 waliin walqabatan gosa Bacteroides, gosoota saamuda PPA keessatti gosoota baay’ee ol’aanaa qaban keessaa tokko ta’uun isaanii beekamaadha. Inzaayimiin kun kaapsulaa poolisaakaayidii ibsuudhaan deebii ittisa qaamaa jalaa miliquu danda’a (Wang et al., 2008). Kunis hantuuta PPAf saaxilaman keessatti Baakteerooyidees dabaluu isaaf sababa ta’uu danda’a. Kunis walnyaatinsa asiidii coomaa dabaluu maaykiroobaayoomii PPA keessatti mul’ate kan dabalatudha. Baakteeriyaan karaa FASIIko:K00647 (fabB) fayyadamuun asiidota coomaa uumu, kunis karaa meetaabolii keessummeessituu irratti dhiibbaa uumuu danda’a (Yao and Rock, 2015; Johnson et al., 2020), jijjiiramni meetaabolii lipidii guddina niwuroo keessatti gahee qabaachuu danda’a (Yu et al., 2020). Karaan biraa saamuda PPA keessatti baay’inni dabaluu agarsiisu baayoosintesisii hormoonii isteeroyidii (ko:K12343) ture. Dandeettii maaykiroobaayootaan garaachaa sadarkaa hormoonii irratti dhiibbaa uumuu fi hormooniidhaan dhiibbaa uumuu gidduutti walitti dhufeenyi faallaa akka jiru ragaaleen guddachaa jiru, kunis sadarkaan isteeroyidii olka’uun bu’aa fayyaa gadi bu’aa qabaachuu danda’a (Tetel et al., 2018).
Qorannoon kun daangaa fi ilaalcha kan hin qabne miti. Garaagarummaan barbaachisaan madaallii fiiziyoloojii bineensotaa hin raawwanne ta’uu isaati. Kanaafuu, jijjiiramni maaykiroobaayoomii dhukkuba kamiinuu walqabatee jiraachuu fi dhiisuu isaa kallattiin xumuruun hin danda’amu. Wanti biraa ilaalamuu qabu hantuutni qorannoo kana keessatti hirmaatan nyaata haadholii isaanii nyaachifamaniiru. Qorannoon gara fuula duraatti taasifamu nyaata PPAn badhaadhe irraa gara nyaata PPA irraa bilisa ta’etti jijjiiruun dhiibbaa inni maaykiroobaayoomii irratti qabu fooyyessuu fi dhiisuu isaa murteessuu danda’a. Daangeffamni qorannoo keenyaa tokko akkuma kanneen biroo hedduu, baay’inni saamudaa daangeffamuudha. Xumurri sirrii ta’e baasuun kan danda’amu ta’us, saamuda guddaan yeroo bu’aa xiinxalamu humna istaatiksii guddaa kenna. Akkasumas jijjiirama maaykiroobaayoomii garaachaa fi dhukkuba kamiyyuu gidduu jiru ilaalchisee yaada xumuraa baasuu irratti of eeggannoo goona (Yap et al., 2021). Umurii, saala fi nyaata dabalatee wantootni burjaajessan walnyaatinsa maaykiroo-orgaanizimootaa irratti dhiibbaa guddaa geessisuu danda’u. Qabxiileen kunniin walqabsiisa maaykiroobaayoomii garaachaa dhukkuboota walxaxaa wajjin walqabatee barreeffamoota keessatti mul’ate ibsuu danda’u (Johnson et al., 2019; Lagod and Naser, 2023). Fakkeenyaaf, miseensonni gosa Bacteroidetes bineensotaa fi nama ASD qaban keessatti yookaan dabaluu yookaan hir’achuu isaanii agarsiifameera (Angelis et al., 2013; Kushak et al., 2017). Haaluma walfakkaatuun, qorannoon walnyaatinsa garaachaa dhukkubsattoota dhukkuba garaachaa inflammatory bowel qaban irratti taxa tokko keessatti dabaluu fi hir’achuu lamaan isaanii iyyuu argateera (Walters et al., 2014; Forbes et al., 2018; Upadhyay et al., 2023). Dhiibbaa loogii saalaa daangessuuf, garaagarummaan nyaataan akka oofu baay’ee akka ta’uuf bakka bu’iinsa walqixaa saala mirkaneessuuf yaalne. Qormaanni annotation dalagaa tokko tartiiba jiiniiwwanii hin barbaachifne balleessuudha. Malli jiinii keenya tuutaa sobaa dhabamsiisuuf eenyummaa tartiiba %95 fi walfakkeenya dheerina %85, akkasumas uwwisa qindaa’ina %90 barbaada. Haa ta’u malee, haala tokko tokko keessatti, COGwwan yaadannoo walfakkaataa qaban (fkn, MUT) ilaalle (Fak. 6). Ortologoonni kun adda ta’uu isaanii, gosoota addaa wajjin kan walqabatan ta’uu isaanii, ykn kun daangeffama mala tuutaa jiinii ta’uu isaa murteessuuf qorannoon dabalataa barbaachisaadha. Daangeffamni biraa yaadannoo dalagaa ramaddii dogoggoraa ta’uu danda’a; jiiniin baakteeriyaa mmdA inzaayimii beekamaa walnyaatinsa piroopiyooneetii keessatti hirmaatu yoo ta’u, KEGG garuu karaa meetaabolii piroopiyooneetii wajjin hin walqabsiisu. Faallaa kanaatiin ortoloojiiwwan scpB fi mmcD walitti dhufeenya qabu. Lakkoofsi jiiniiwwan knockouts murtaa’e hin qabne baay’inaan yeroo baay’ina jiinii madaalan jiiniiwwan PPA waliin walqabatan adda baasuu dadhabuu fiduu danda’a. Qorannoon gara fuula duraa xiinxala meetaatiraanskriiptoomii irraa fayyadamoo ta’a, kunis amala dalagaa maaykiroobaayootaa garaachaa irratti hubannoo gadi fagoo kennuu fi ibsa jiinii bu’aa gara gadiitti dhufuu danda’u waliin walqabsiisuu danda’a. Qorannoowwan jeequmsa guddina niwuroo addaa ykn dhukkuba garaachaa inflammatory bowel hirmaachisuuf, jijjiirama walnyaatinsa maaykiroobaayoomii jeequmsa kanaan walqabsiisuuf madaalliin fiiziyoloojii fi amala bineensotaa barbaachisaadha. Qorannoon dabalataa maaykiroobaayoomii garaachaa hantuuta jarmii irraa bilisa ta'etti jijjiiruunis maaykiroobaayoomiin kun konkolaachisaa ykn amala dhukkubaa ta'uu isaa murteessuuf faayidaa qaba.
Walumaagalatti, PPA nyaataa akka sababaatti walnyaatinsa maaykiroobaayootaa garaachaa jijjiiruuf akka hojjetu agarsiifne. PPAn nyaata FDAn mirkanaa’ee fi nyaata adda addaa keessatti bal’inaan kan argamu yoo ta’u, yeroo dheeraaf saaxilamuun, bilooraa garaachaa idilee jeequu danda’a. Baay'ina baakteeriyaa hedduu irratti jijjiirama arganne, kunis PPAn walnyaatinsa maaykiroobaayootaa garaachaa irratti dhiibbaa uumuu akka danda'u agarsiisa. Jijjiiramni maaykiroobaayootaa sadarkaa karaalee meetaabolii murtaa’oo irratti jijjiirama fiduu danda’a, kunis jijjiirama fiiziyoloojii fayyaa keessummeessituu wajjin walqabatu fiduu danda’a. Dhiibbaan PPA soorataa walnyaatinsa maaykiroobaayil irratti qabu gara diisbaayoosisii ykn dhukkuboota biroo fiduu danda’uu fi dhiisuu isaa murteessuuf qorannoon dabalataa barbaachisaadha. Qorannoon kun qorannoowwan gara fuula duraatti dhiibbaan PPAn walnyaatinsa garaachaa irratti qabu fayyaa namaa irratti dhiibbaa akkamii geessisuu akka danda’u irratti bu’uura kaa’a.
Kuusaawwan odeeffannoo qorannoo kana keessatti dhiyaatan kuusaawwan toora interneetii keessatti argamu. Maqaan kuusaa fi lakkoofsi itti makamuu: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/, PRJNA1092431 dha.
Qorannoon bineensotaa kun koree kunuunsaa fi itti fayyadama bineensotaa dhaabbataa Yunivarsiitii Giddugaleessa Filooriidaa (UCF-IACUC) (Lakkoofsa Hayyama Itti Fayyadama Beeyladaa: PROTO202000002) tiin mirkanaa’eera. Qorannoon kun seera naannoo, dambiiwwanii fi ulaagaalee dhaabbilee kan eegudha.
NG: Yaad-rimee, Data curation, Xiinxala idilee, Qorannoo, Mala, Software, Visualization, Barreessuu (wixinee jalqabaa), Barreessuu (gamaaggama & gulaaluu). LA: Yaad-rimee, Data curation, Mala, Qabeenya, Barreessuu (gamaaggama & gulaaluu). SH: Xiinxala idilee, Software, Barreessuu (gamaaggama & gulaaluu). SA: Qorannoo, Barreessuu (gamaaggama & gulaaluu). Abbaa Murtii Olaanaa: Qorannoo, Barreessuu (gamaaggama & gulaaluu). SN: Yaad-rimee, Bulchiinsa pirojektii, Qabeenya, To’annoo, Barreessuu (gamaaggama & gulaaluu). TA: Yaad-rimee, Bulchiinsa pirojektii, To’annoo, Barreessuu (gamaaggama & gulaaluu).
Barreessitoonni qorannoo, barreessummaa, fi/ykn maxxansa barruu kanaaf deeggarsa maallaqaa akka hin arganne labsaniiru.
Barreessitoonni qorannoon kun kan gaggeeffame hariiroon daldalaa ykn faayinaansii akka waldhabdee dantaa ta’uu danda’utti fudhatamuu danda’u osoo hin jiraatin akka ta’e labsu. raawwatiinsa hin qabu.
Yaadonni barreeffama kana keessatti ibsaman hundi kan barreessitootaa qofa waan ta’eef ilaalcha dhaabbilee isaanii, maxxansitoota, gulaaltota ykn gamaaggamtoota isaanii kan calaqqisiisan ta’uu hin qaban. Oomishaaleen barreeffama kana keessatti madaalaman kamiyyuu, ykn himannaan oomishtoonni isaanii dhiyeessan kamiyyuu, maxxansaatiin wabii ykn hin raggaasifamne.
Barreeffama kanaaf barreeffamni dabalataa toora interneetii irraa argachuun ni danda’ama: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/frmbi.2024.1451735/full#supplementary-material
Abdelli LS, Samsam A, Nasser SA (2019) fi kanneen biroo. Asiidiin piroopiyooniin jeequmsa ispeektarmii otizimii keessatti karaa PTEN/AKT to’achuudhaan gliosis fi neuroinflammation ni kakaasa. Gabaasa saayinsii 9, 8824–8824. doi: 10.1038/s41598-019-45348-z irratti kan argamudha
Aitchison, J. (1982) fi kanneen biroo. Xiinxala istaatiksii daataa walnyaatinsaa. JR Stat Soc Ser B Mala. 44, 139-160 irratti kan ibsame. doi: 10.1111/j.2517-6161.1982.tb01195.x irratti kan argamudha
Ahn J, Kwon H, Kiim YJ (2023) fi kanneen biroo. Reeshiyoon Firmicutes/Bacteroidetes akka sababa balaa kaansarii harmaati. Joornaalii Qoricha Kilinikaalaa, 12, 2216. doi: 10.3390/jcm12062216
Anders S., Huber W. (2010) fi kanneen biroo. Xiinxala ibsa garaagarummaa daataa lakkoofsa tartiiba. Nat Duraa. 1–1, 1–10 irratti kan argamu. doi: 10.1038/npre.2010.4282.1 irratti kan ibsame dha
Angelis, MD, Piccolo, M., Vannini, L., Siragusa, S., Giacomo, A. D., Serrazanetti, D. I., fi kkf. (2013) tiin kan qophaa’e. Maaykiroobaayootaa manca’aa fi meetaaboloomii daa’imman otizimii fi jeequmsa guddinaa babal’ataa qaban keessatti haala biraatiin hin ibsamne. PloS Tokko 8, e76993. doi: 10.1371/joornaalii.pone.0076993 irratti kan argamudha
Aveeriinaa O. V., Kovtun A. S., Pooliyaakoovaa S. I., Saaviiloovaa A. M., Rebrikoov D. V., Daanilenko VN (2020). Amaloota niwuroomeetaabolii baakteeriyaa maaykiroobaayootaa garaachaa daa’imman xixiqqoo dhibee ispeektarmii otizimii qaban. Joornaalii Maaykiroobaayoloojii Meedikaalaa 69, 558–571. doi: 10.1099/jmm.0.001178 irratti kan argamudha
Baquero F., Nombeela K. (2012) fi kanneen biroo. Maaykiroobaayoomiin akka qaama namaatti. Kilinikaalaa Maaykiroobaayoloojii fi Infeekshinii 18, 2–4. doi: 10.1111/j.1469-0691.2012.03916.x irratti kan ibsame dha
Baur T., Dürre P. (2023) fi kanneen biroo. Hubannoo haaraa waa’ee fiiziyoloojii baakteeriyaa asiidii piroopiyooniik oomishanii: Anaerotignum propionicum fi Anaerotignum neopropionicum (duraan Clostridium propionicum fi Clostridium neopropionicum). Maaykirooorgaanizimoota 11, 685. doi: 10.3390/maayikirooorgaanizimoota11030685
Baazer F. W., Ispeensar T. E., Wuu G., Kuud T. A., Meininger S. J. (2004). Nyaata haadha fi guddina daa’imaa. J Nutr. 134, 2169-2172 irratti kan argamu. doi: 10.1093/jn/134.9.2169 irratti kan ibsame dha
Benjamini, Y., fi Hochberg, J. (1995) irraa kan fudhatame. Saffisa sobaa-poozaatiivii to’achuu: Mala qabatamaa fi gahumsa qabu qorannoo dachaa. JR Stat Soc Ser B Mala. 57, 289-300 irratti kan ibsame. doi: 10.1111/j.2517-6161.1995.tb02031.x irratti kan argamudha
Yeroo poostaa: Ebla-18-2025