16SrDNA鉴定是指用利用细菌16SrDNA序列测序的方法对细菌进行种属鉴定。包括细菌基因组DNA提取、16SrDNA特异引物PCR扩增、扩增产物纯化、DNA测序、序列比对等步骤。16s rna基因测序是一种快速获得细菌种属信息的方法。英文名称是16S ribosomal DNA identification,应用有细菌种属鉴定。
细菌rRNA(核糖体RNA)按沉降系数分为3种,分别为5S、16S和23S rRNA。16S rDNA是细菌染色体上编码16S rRNA相对应的DNA序列,存在于所有细菌染色体基因中。
16S rDNA是细菌的系统分类研究中最有用的和最常用的分子钟,其种类少,含量大(约占细菌RNA含量的80%),分子大小适中,存在于所有的生物中,其进化具有良好的时钟性质,在结构与功能上具有高度的保守性,素有“细菌化石”之称。在大多数原核生物中rDNA都具有多个拷贝,5S、16S、23S rDNA的拷贝数相同。16S rDNA由于大小适中,约1.5Kb左右,既能体现不同菌属之间的差异,又能利用测序技术较容易地得到其序列,故被细菌学家和分类学家接受。
微生物是一群以分解代谢为主的生物类群,其生物活性十分丰富。根据微生物的生物特性,从物种、生理代谢类群及遗传背景几个方面探讨微生物多样性的问题,使人们更加的了解微生物的多样性,更加全面的认识微生物的多样性为,解决人类目前面临的诸多问题提供更多的途径。基因组时代的到来,为研究微生物群落结构提供了新的技术平台,将一个全新的微生物世界展现在人们面前,它充分显示了微生物的生物多样性,并揭示了生物进化的动力。其中,16S rRNA基因测序已经成为当前研究微生物群落组成及其分布的重要手段。
原核生物有16S、23S及5S三种rRNA,这三种rRNA均存在于30S的rRNA前体中。转录作用完成后,在RNaseⅢ催化下,将rRNA前体切开产生16S、25S及5S rRNA的中间前体。进一步在核酸酶的作用下,切去部分间隔序列,产生成熟的16S、23S及5S rRNA,还有成熟的tRNA。
真核生物的核蛋白体中有18S、5.8S及5S rRNA。5SrRNA自己独立成体系,在成熟过程中加工甚少,不进行修饰和剪切。45S rRNA前体中包含有18S、5.8S及28SrRNA。在加工过程中,分子广泛地进行甲基化修饰,主要是在28S及18S中。
S为沉降系数,当用超速离心法测定一个粒子的沉淀速度时,此速度与粒子的大小直径成比例。5S即含有120个核苷酸,16S含有1540个核苷酸,而23S含有2900个核苷酸。
16S核糖体RNA(16S ribosomal RNA),简称16S rRNA,是原核生物的核糖体中30S亚基的组成部分。16S rRNA的长度约为1,542 nt。卡尔·乌斯和乔治·福克斯是率先在系统发育中使用的16S rRNA基因的两个先驱者。研究发现物种间16S rRNA序列既有高变区(V区,物种之间有差异)也有保守区(物种之间高度相似),呈交替排列,原核16S rRNA序列包含9个高变区,其中,V4-V5区其特异性好,数据库信息全,是细菌多样性分析注释的最佳选择。保守序列区域反映了生物物种间的亲缘关系,而可变序列区域则能体现物种间的差异,因此,16S rDNA也被称为细菌系统分类研究中最有用的和最常用的分子钟。
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