16S rRNA在细菌分类鉴定研究中的应用

16S rRNA在细菌分类鉴定研究中的应用

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动物医学进展。0 6 2 ( 1:5 1 2 0, 7 1 ) 1—8Pr gr s n e e i r e ii o e s i V t rna y M d cne

1 RNA在细菌分类鉴定研究中的应用 Sr 6刘文强，贾玉萍。赵宏坤。,( .城大学农学院，东聊城 2 2 5;. 1聊山 5 0 92山东大学生命科学学院，山东济南 2 2 0; 5 10

3山东农业大学动物科技学院， .山东泰安 21 1) 7 0 8中图分类号：8 2 6￥ 5 .1文献标识码： A文章编号：0 75 3 ( 06 1—0 50 1 0—0 82 0 ) 10 1—4

该湖大摘要：菌的 1核糖体 RNA( io o 善，技术已应用于海洋、泊和土壤、气微生物细 6S r s me b 2] R NA,R r NA)其在进化上的特征性序列，菌群和病原微生物等环境微生物多样性的分析[。以

6Sr NA作为细菌分子鉴定的依据现已被广泛用于细菌分类和鉴定的分子指 1 1 R标。其具体操作是，以聚合酶链式反应 ( C分离细菌样本中的 1 R P R) 6S r NA的基因细菌核糖体的 R NA含有 3种类型， 2 即 3sr NA、6Sr NA和 5Sr R 1 R RNA,它们含有的核苷酸分别约为29 0个， 4 0 1 5 0个和 1 0个。2 2 0世纪 6 0

片段，过克隆、序或酶切、针杂交获得通测探其序列信息，与 1 RNA数据库中的序再 6Sr

年代末， ee始采用寡核苷酸编目法对生物进 Wo s开行分类，通过比较各类生物细胞的 r NA特征序他 R

列数据进行比较，定其在进化中的位置，确从列，认为 1 RNA及其类似的 r NA基因序列作 6sr R

而鉴定样本中可能存在的微生物种类。文章为生物系统发育指标最为合适。其主要依据为，它综述了 1 RNA作为微生物系统分子分类们为细胞所共有，功能同源且最为古老，含有保 6S r其既

鉴定的理论基础和方法，及在细茵分类鉴守序列又含可变序列，大小适合操作，的序列以分子它定中的应用。 变化与进化距离相适应。5Sr NA虽易分析，由 R但于核苷酸少

,有足够的遗传信息用于分类研究。没

关键词：6Sr 1 RNA;菌；定；类细鉴分传统的细菌系统分类的主要依据是形态特征和生理生化性状，取的主要方法是对细菌进行纯培采性等方面加以鉴定。大量菌种的分类鉴定是一项繁

而 2 R 3Sr NA含有的核苷酸数几乎是 1 R 6Sr NA的 2,析较困难。与此相比，1 R倍分 6 S r NA的相

作 养，然后从形态学、生理生化反应特征以及免疫学特对分子质量适中，为研究对象较理想。在相当长的进化过程中，RNA分子的功能几 r

而且其分子排列顺序有些部位变化非 琐、费时的工作，因此迫切需要建立一种简单、方便、乎保持恒定，以致 R易于操作的分类鉴定方法，人们在一定程度上更常缓慢，保留了祖先的一些序列。即 r NA结使

又具有高变性。保守性能够反映加科学、精确、快速地找到微生物的分类地位，为微构既具有保守性，为系统发育重建提供线索；高生物资源的开发利用奠定基础。2 0世纪 6代开生物物种的亲缘关系， 0年是属种始，子遗传学和分子生物学技术的迅速发展使细变性则能揭示出生物物种的特征核酸序列，分RN一菌分类学进入了分子生物学时代，许多新技术和方鉴定的分子基础。而且 r A在细胞中含量大，法在细菌分类学中得到广泛应用。C i 等n认个典型的细菌中含有 1 0 aHY ] 000个~2 0核糖体， 000个 可供为，R r NA基因序列己成为一个分子指标，以广泛易于提取，以获得足够的使用量，比较研究之可用。根据核糖体 1 RNA结构变化规律， 6Sr在所测

地用于各种微生物的遗传特征和分子差异的研究。际基因数据库，为对微生物鉴定分类非常有用的成

、、目前，大量已知微生物的 DNA都被测定并输入国定的区域中包括了 V1 V2 V3和 V4共 4个高变区，尤其是 V2这一高变区，于其进化速度相对较由类单位的比较分析。因此，o e 和 Nel F J h sSW lr e H

参照系统，而可以通过对未知微生物 D从 NA序列快，其中所包含的信息，足够用于物种属及属以上分的

测定和比较分析，到对其进行快速、效的鉴定达有分类的目的。随着微生物核糖体数据库的日益完等报道测定 1 D 6Sr NA基因的部分序列即可达到

收稿日期：0 60一0 2 0—8i

基金项目：城大学博士科研启动基金项目( 10 )聊 38 5作者简介：刘文强( 97,山东临清人， 1 7一)男，讲师，博士，主要从事动物传染病学研究。

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动物医学进展

20 0 6年

第2 7卷

第 l期( 1总第 18期 ) 5

对分离物进行分子鉴定的目的]。

3种：①将 P R产物克隆到质粒载体上进行测序， C 进化树中的位置，而鉴定样本中可能存在的微生从

6Sr NA数据库中的序列进行比较，定其在确 2 l R 6S r NA序列分析鉴定细菌的基本原与 1 R

理和方法

该但通过比较各类生物 1 R 6Sr NA的基因序列，从物种类，方法获得的信息最全面，在样品成分复杂的情况下需要大量的测序工作。②通过 1 6S序列差异计算它们之间的进化距离，以绘出生物可 r NA种属特异性的探针与 P R产物杂交以获得 R C进化树。因此，6Sr 1 RNA序列分析技术的基本原微生物组成信息。此外，针也可以直接与样品进探理就是从微生物样本中 1 R 6S r NA的基因片段，通行原位杂交检测，通过原位杂交不仅可以测定微生过克隆、测序或酶切、针杂交获得 l R探 6Sr NA序物的形态特征和丰度，而且能够分析它们的空间分列信息，再与 1 R 6sr NA数据库中的序列数据或其布该方法简单快速，主要应用于快速检测，但可能他数据进行比较，定其在进化树中位置，而鉴定确从出现假阳性或假阴性结果。③对 P R产物进行限 C样本中可能存在的微生物种类。 制性片段长度多态性 ( eti in f g n e g h r sr t r me tln t co a

2 1基因组 D . NA的获得

首先从微生物样品中直接提取总 D NA,易于对

p lmop i, F P分析，过观察酶切电泳图 oy rhs R L ) ms通谱、数值分析，定微生物基因

的核糖体型，同核确再糖体库中的数据进行比较，析样品中微生物组成分或不同微生物的种属关系。

培养的微生物可通过培养富集后再进行提取。另一种选择是提取微生物细胞中的核糖体 R NA。一个典型的细菌含有 1 0~ 2 0 000个 O0 0个核糖体，基而因组 D NA中 rn操纵子 ( r NA序列 ) r即 D的拷贝数相对较少 (核生物一般为 1个~ 1原 O个左右 )因，此，RN在细胞中的含量很高，于获得较多的模 r A易板，是 RNA易于降解， NA的提取技术相对于但 R

3以 1 RNA为基础建立的各种方法及 6Sr其应用细菌培养、疫学方法等虽广泛应用于对病原免菌的检测，但都存在一定的不足，所需时间长、如敏感度低等。随着分子生物学及基因诊断技术的进

DNA的提取较为复杂，一般研究多采用提取细胞总DNA,也可根据情况选择提取 r但 RNA。由于

步，分子水平检测微生物，在为感染性疾病诊断提供了新的检测手段。1 R 6 Sr NA为所有细菌共有，是

r NA在死亡的细胞中很快降解，取 r NA通过 R提 R反转录钓取 1 DNA序列的方法能够区分被检 6Sr测的细胞是否为活体细胞

细菌进化过程中最为保守的基因，些基因序列在有长期进化过程中始终保持稳定，另外，于其在细菌基染色体上存在多个拷贝，已作为标记基因广泛应现用于细菌分类学和细菌的分子流行病学研究中。以 1 RNA基因为基础， 6Sr建立的 P R、 C套式 P R、 C多重半套式 P R、 T— C以及寡核苷酸探针已应用 C R PR

2 2 1 RNA基因片段的获得。 6Sr过去常常 …… 此处隐藏：3763字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……