Áttekintés
16S rrns áll a 16S ribosomal ribonucleic sav (rrns), ahol S (Svedberg) egy mértékegység (süllyedés). Ez az rRNS a prokarióta riboszómák kis alegységének (SSU), valamint a mitokondriumoknak és a kloroplasztoknak fontos alkotóeleme. Az 1. ábra azt mutatja, hogy a 16S rRNA (röviden 16S) hogyan vesz részt egy prokarióta riboszómában.
DNAsegment kódolás rRNA gén vagy rDNS., Szekvenálás céljából a szekvencia információt a 16S génből nyerik, mivel a DNS sokkal könnyebben feldolgozható és szekvenciálható, mint az RNS.
miért 16S rRNA választották DNS vonalkód molekula taxonómia és ökológia
- kell használni, mint egy DNS-vonalkód, a gén kell a következő jellemzőkkel.
mindenütt jelen kell lennie. Ellenkező esetben nem vonhatunk be minden szervezetet. A baktériumok és az Archaea összes tagja ismert, hogy 16S génnel rendelkezik. - elegendő filogenetikai információt kell tartalmaznia. 16S körülbelül 1500 bp hosszú, ami nem túl rövid vagy hosszú.,
- A prokarióták között található 16S gén genetikai variációja megfelelő a filogenetikai elemzésben a széles taxonómiai tartományok számára. Sikeresen használják a filogenetikai kapcsolatra a phyla között, miközben ugyanazon nemzetség fajai közötti összehasonlításban is használják.
- PCR-vel könnyen fel kell erősíteni. A 16S génnek több konzervált régiója van, amelyeket alapozó helyként lehet használni. Ez jelentős előnyt jelent az NGS-alapú rövid olvasási szekvenáláshoz.,
- sokéves nemzetközi együttműködés után 16S szekvencia adatbázisunk van, amely szinte az összes ismert baktérium-és Archaea-fajt tartalmazza. A 16-os szekvenciák keresése ezen adatbázisok ellen, bárki, még a komoly taxonómia ismerete nélkül is, azonosíthatja az újonnan izolált törzseket.
A 16-os és a PCR-alapozók változó régiói, hogy felerősítsék őket
a 16-os baktériumok szekvencia variációja ismert, hogy nem egyenletesen oszlik el. Kilenc hipervariálható régiót azonosítottak a baktériumok között, amelyeket V1-V9-nek neveznek.,TTCCTTTRAGTTT
The full-length 16S gene is usually amplified by the pair of primers 27F and 1492R, followed by Sanger DNA sequencing., A pontos szekvencia elérése érdekében mindkét DNS-szálat a fenti táblázatban megadott több alapozóval kell szekvenálni.
az NGS alkalmazása bakteriális közösségi analízisre
az NGS alkalmas a bakteriális közösségi struktúra tisztázására, mivel kiküszöböli az unalmas E. coli klónozás követelményét, és lehetővé teszi a nagy áteresztőképességű DNS-szekvenálást. Mivel a DNS különböző hosszúságait különböző NGS platformok szekvenálják, megfelelő pár PCR alapozót kell használni., Az NGS szekvenálás három típusa lehetséges:
- egyvégű szekvenálás: a DNS szekvencia információ a PCR amplicon egyetlen végéből származik. Roche 454, Ion Torrents
- páros végű szekvenálás: a DNS szekvencia információ a PCR amplicon mindkét végéből származik. Két szekvenciát kell átfedni egy sufficnet hosszával, hogy egyetlen szekvenciává váljon. Illumina
- Circular consensus sequencing (cca): Pacific Biosciences’ SMRT technológia nagyon hosszú egyetlen molekula szól kezdve >10K bp., Mivel a kör alakú Könyvtár használt, ugyanaz 16S amplicon lehet szekvenált többször, hogy pontos konszenzus szekvencia.