Εισαγωγή: Η μικροβιακή αντοχή είναι μια σοβαρή απειλή για τη δημόσια υγεία. Σήμερα αποτελεί επιτακτική ανάγκη η λήψη άμεσων και δραστικών μέτρων για τον περιορισμό των συνεπειών που εμφανίζει το πρόβλημα ανάπτυξης αντίστασης των μικροβίων απέναντι στα αντιβιοτικά. Η επιστήμη της βιοπληροφορικής μέσα από τις ομικές τεχνολογίες έχει βοηθήσει σημαντικά στο να μελετηθεί εκτενώς το πρόβλημα της αντιμικροβιακής αντοχής ενώ ταυτόχρονα επιδιώκει να δώσει λύσεις μέσα από εργαλεία σύγχρονης τεχνολογίας, αλληλούχισης και συναρμολόγησης του γονιδιώματος, τη σύγκριση αναγνώσεων γονιδίων με βάσεις δεδομένων και μεθόδους μηχανικής μάθησης, προκειμένου να είναι προβλέψιμοι οι παράγοντες που επιδρούν στο πρόβλημα.

Σκοπός: Στην παρούσα εργασία γίνεται προσπάθεια παροχής μιας λεπτομερούς επισκόπησης των μεθόδων προσδιορισμού και χαρακτηρισμού της μικροβιακής αντοχής, από παραδοσιακές δοκιμές αντιμικροβιακής ευαισθησίας στις πιο σύγχρονες μεθόδους.

Αποτελέσματα: Μέσα από βιβλιογραφική αναζήτηση έγινε η καταγραφή των περισσότερων και σημαντικότερων εργαλείων και βάσεων δεδομένων που αξιοποιούνται σήμερα στον κλάδο της βιοπληροφορικής και γονιδιωματικής και στοχεύουν στη μελέτη του επιπολασμού του προβλήματος της μικροβιακής αντοχής. Οι μέθοδοι που αναφέρονται στηρίζονται στις τεχνικές αλληλούχισης του γονιδιώματος και αξιοποιούν τεχνικές χαρτογράφησης και ανάγνωσης του μικροβιακού γονιδιώματος αλλά και συναρμολόγησης με χρήση συναρμολογητών και γράφων.  Όλες οι μέθοδοι στηρίζονται στην πληρότητα, εξειδίκευση και εμπλουτισμό των βάσεων δεδομένων, οι οποίες οφείλεται να ανανεώνονται διαρκώς προκειμένου να έχουν την ικανότητα ταυτοποίησης σημειακών και απομακρυσμένων μεταλλάξεων στο μικροβιακό γονιδίωμα.

Παράγοντες όπως η διαθέσιμη υπολογιστική ισχύς, ο τύπος της ανάλυσης αλληλουχίας -ολόκληρου του γονιδιώματος (WGS) ή του μεταγονιδιώματος (WMS)- αλλά και ο στόχος της ανάλυσης, επηρεάζουν σημαντικά την επιλογή μεθόδου

Συμπεράσματα: Αν και η επιλογή μεθόδων ανάλυσης του παν-γονιδιώματος (WGS, WMS), απαιτεί μεγάλη χρηματοδότηση, καθώς περιλαμβάνει τη χρήση τεχνολογίας και εργαλείων γονιδιωματικής αλληλούχισης, για τη σύγκριση ολόκληρων γονιδιωμάτων, είναι πολλά υποσχόμενη στον τομέα των κλινικών εφαρμογών, καθώς μπορεί να εντοπίσει νέους μηχανισμούς και ρυθμιστικά στοιχεία που σχετίζονται με την AMR, προϋπόθεση πολύ σημαντική για τον προσδιορισμό της σχέσης μεταξύ μιας γονιδιωματικής υπογραφής και της εμφάνισης AMR. Επιπλέον, διαθέτει μια μεγάλη συλλογή στελεχών εξέχουσας σημασίας για την απόκτηση ενημερωτικών πληροφοριών σχετικά με την AMR, παρότι αποτελεί πρόκληση για τη δημιουργία της.

Introduction: Antimicrobial resistance is a serious threat to public health. Today it is imperative to take immediate and effective measures to limit the consequences of the problem and the development of resistance of microbes to antibiotics. The science of bioinformatics through omic technologies has significantly helped to extensively study the problem of antimicrobial resistance while at the same time seeking to provide solutions through modern technology tools, genome sequencing and assembly, the comparison of gene reads with databases and machine learning methods, in order to predict the factors affecting the problem.

Purpose: This thesis is making an effort to provide a detailed overview of the methods that determine and characterise the microbial resistance, from traditional tests of antimicrobial sensitivity to the most modern methods.

Results: A bibliographical search has been made to identify the most important tools and databases currently being used in the bioinformatics and genomics field, aiming at the study of the prevalence of the problem of antimicrobial resistance. The methods mentioned are based on genome sequencing techniques and employ mapping and reading techniques of the microbial genome and also assembly using assemblers and graphs.  All methods rely on the completeness, specificity and enrichment of the databases, which are due to be constantly updated in order to have the ability to identify point and remote mutations in the microbial genome.

Factors such as the available computational power, the type of sequence analysis - whole genome (WGS) or whole metagenome (WMS) - and the objective of analysis, affect significantly the choice of method.

Conclusions: Although the choice between WGS and WMS methods of analysis requires a large amount of funding, as it includes the use of genomic sequencing technology and tools to compare entire genomes, it is promising in the field of clinical applications, as it can identify new mechanisms and regulatory elements related to AMR that is very important for establishing the relationship between genome signature and the appearance of AMR. In addition, it has a large collection of executives of prominent importance in obtaining information about AMR, although it is a challenge to its creation.