Hoppande gener och antibiotikaresistens

Abstract

Hoppande gener mellan bakterier är idag en av de största orsakerna till spridningen av antibiotikaresistens. Då många sjukdomar behandlas med antibiotika är det här ett stort problem. Detta kandidatarbete syftar därför till att utveckla en matematisk modell med uppgift att identifiera främmande gener hos en bakterie. Genom att betrakta DNA-sekvenser som Markovkedjor utformades en modell som beräknar sannolikhetsvärden för delsekvenser av en bakteries genom. Områden med låga sannolikhetsvärden urskiljdes då motsvarande DNA-sekvenser eventuellt härstammar från en annan bakterie. Detta utfördes för olika ordningar på Markovkedjan samt för olika längder på delsekvenserna för att få en överblick över modellens beteende. En undersökning av antagandet att DNA-sekvenser kan ses som Markovkedjor resulterade i att antagandet inte gäller. Däremot påvisar både en sensitivites- och specificitetsanalys på simulerade DNA-sekvenser samt tester av verkliga genom goda resultat. Modellen identifierar flertalet hoppande gener varav en del går att härleda till antibiotikaresistenta gener. Modellen upptäcker också områden som inte är relaterade till hoppande gener. Därför presenteras en redogörelse för hur en eventuell vidareutveckling av modellen kan genomföras.