分子コッホの原則

分子コッホの原則は、病原微生物に見られる遺伝子が、病原体によって引き起こされる疾患に寄与する産物をコードすることを示すために満たさなければならない一連の実験基準です。分子コッホの原則を満たす遺伝子は、しばしば毒性因子と呼ばれます。この原則は、微生物学者スタンレー・ファルコウによって1988年に策定され、コッホの原則に基づいています。^[1]

ファルコウのオリジナルの説明によれば、3つの公理は次の通りである: ^[1]

1. 「調査対象の表現型または特性は、属の病原性メンバーまたは種の病原性株に関連している必要があります。
2. 疑わしい毒性形質に関連する遺伝子を特異的に不活性化すると、病原性または毒性が測定可能な程度に低下するはずです。
3. 変異した遺伝子の復帰または対立遺伝子の置換により、病原性が回復するはずです。」

分子コッホの原則を人間の病気に適用するには、研究者はどの微生物遺伝子が病原性の症状の原因となる可能性があるかを特定する必要があります。多くの場合、ゲノム全体を配列決定して、どのヌクレオチドが他の種のタンパク質コード遺伝子と相同性があるかを比較します。あるいは、科学者は感染した宿主の病気の臓器でどのmRNA転写産物のレベルが上昇しているかを特定できます。さらに、検査者は研究対象の遺伝子を不活性化および再活性化する方法を特定して検証する必要があります。^[2]

1996年、フレドリックスとレルマンは微生物による疾患の原因を明らかにするための7つの分子ガイドラインを提案した。^[3]

1. 「感染症のほとんどの症例では、推定病原体に属する核酸配列が存在するはずです。微生物の核酸は、病気であることがわかっている臓器や肉眼的解剖部位（つまり、病理の解剖学的、組織学的、化学的、または臨床的証拠がある臓器）で優先的に検出され、病理学的証拠がない臓器では検出されません。
2. 病気のない宿主または組織では、病原体に関連する核酸配列のコピー数が少ないか、または全く存在しないはずです。
3. 病気が治癒すると（例えば、臨床的に有効な治療）、病原体に関連する核酸配列のコピー数は減少するか、検出されなくなるはずです。臨床的に再発すると、その逆のことが起こります。
4. 配列の検出が疾患より前である場合、または配列のコピー数が疾患または病状の重症度と相関している場合、配列と疾患の関連性は因果関係である可能性が高くなります。
5. 利用可能な配列から推測される微生物の性質は、その生物群の既知の生物学的特徴と一致している必要があります。表現型 (病理、微生物の形態、臨床的特徴など) が配列ベースの系統関係によって予測されると、配列の意義が高まります。
6. 組織配列の相関関係は細胞レベルで探す必要があります。つまり、組織病変の領域や目に見える微生物、または微生物が存在すると推定される領域に対する微生物配列の特定のin situ ハイブリダイゼーションを実証する努力をする必要があります。
7. 微生物の因果関係を示すこれらの配列ベースの証拠は再現可能であるはずだ。」