3、DNA-rRNA雜交
目前研究RNA堿基序列的方法有兩種。一是DNA與rRNA雜交,二是16SrRNA寡核苷酸的序列分析。DNA與rRNA雜交的基本原理、實驗方法同rRNA雜交一樣,不同的是:①雜交中同位素標記的部分是DNA,而DNA與rRNA雜交中同位素標記的部分是rRNA;②雜交結果用同源性百分數表示,而DNA與rRNA雜交結果用Tm(e)和RNA結合數表示。Tm(e)值是DNA與rRNA雜交物解鏈一半時所需要的溫度。RNA結合數是100ugDNA所結合的rRNA的ug數。根據這個參數可以作出RNA相似性圖。在rRNA相似性圖上,關係較近的菌就集中到一起 。關係較遠的菌在圖上占據不同的位置。用rRNA同性試驗和16StRNA寡核苷酸編目的相似性比較rRNA順反子的實驗數據可得到屬以上細菌分類單元的較一致的係統發育概念,並導致了古細菌的建立。
4、16SrRNA(16SrDNA)寡核苷酸的序列分析
首先,16SrRNA普遍存在於原核生物(真核生物中其同源分子是18SrRNA)中。rRNA參與生物蛋白質的合成過程,其功能是任何生物都必不可少的,而且在生物進化的漫長曆程中保持不變,可看作為生物演變的時間鍾。其次,在16SrRNA分子中,既含有高度保守的序列區域,又有中度保守和高度變化的序列區域,因而它適用於進化距離不同的各類生物親緣關係的研究。第三,16SrRNA的相對分子質量大小適中,約154個核苷酸,便於序列分析。因此,它可以作為測量各類生物進化和親緣關係的良好工具。
分離菌株16SrRNA基因的分離較為簡單。從平板中直接挑取一環分離菌株細胞,加入100ul無菌重蒸H2O中,旋渦混勻後,沸水浴2min,1200r/min離心5min,上清液中即含16SrRNA基因,可直接用於PCR擴增。分離菌株16SrRNA基因的PCR擴增和序列測定的一般步驟為:16SrRNA基因的PCR引物:5-AGAGT TTGAT CCTGG CTCAG-3,5-AAGGA GGTGA TCCAG CCGCA-3 。擴增反應體積50ul,反應條件為:95°預變性5min,94°變性1min,55°退火1min,72°延伸2min,共進行29個循環,PCR反應在PTC-200型熱循環儀上進行。取5ul反應液在10g/l的瓊脂糖凝膠上進行電泳檢測。PCR產物測序可由專門技術公司完成。測序得到分離菌株16SrDNA部分序列,此序列一般以*.f.seq形式保存,可以用寫字板或 軟件打開,將所得序列通過Blast程序與GenBank中核酸數據進行比對分析。
遺傳距離矩陣與係統發育樹構建,可采用DNAstart軟件包中的MegAlign程序計算樣本間的遺傳距離。由GenBank中得到相關菌株的序列,與本研究分離菌株所測得序列一起輸入Glustalxl.8程序進行DNA同源序列排列,並經人工仔細核查。在此基礎上,序列輸入pHYLIP3.6軟件包,以簡約法構建係統發育樹。使用Kimura2-parameter法,係統樹各分枝的置信度經重抽樣法500次重複檢測,DNA序列變異中的轉換和顛換賦予相同的加權值。具體方法可不斷加以改進,以提高利用分子生物學技術編定的準確性和效率。
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