基于线粒体16S rRNA基因的鹅肉源性成分鉴别方法研究

研究旨在建立基于线粒体16S rRNA基因的鹅源性成分鉴别方法。试验以鹅源性DNA为阳性模板,以猪、牛、羊、鸽、鹌鹑、火鸡、鸡和鸭等8个物种DNA为干扰模板的混合模板,设计筛选出鹅特异性引物,进行PCR和荧光定量PCR(qPCR)反应,并将鹅肉DNA模板浓度按101~1088个梯度进行稀释,检测方法灵敏度。结果显示:所设计的引物仅对鹅肉DNA有特异性扩增,对鹅以外的其他8个物种均没有扩增;当鹅肉DNA模板稀释104倍,PCR扩增条带仍然清晰;当稀释倍数达到107时,仍有较好的扩增曲线,且Ct值小于35。研究表明,建立的畜禽肉中鹅源性成分PCR和qPCR鉴别方法不仅具有良好的特异性,而且具有较高的灵敏性,为食品中鹅源性成分的鉴别提供了新途径。

基于16S rRNA基因及宏基因组测序解析藏猪肠道菌群组成特征

【目的】旨在通过分析藏猪肠道菌群组成及其功能注释,探讨藏猪肠道菌群与其耐粗饲和抗逆性能的关系。【方法】以66头藏猪粪便微生物为试验材料,提取DNA样本,利用16S rRNA基因测序技术分析在门水平和属水平藏猪的肠道菌群组成,构建共有核心菌的菌群互作网络,结合27头藏猪肠道微生物宏基因组测序数据,进行KEGG通路和碳水化合物代谢酶(CAZymes)数据库注释分析,以期阐明与藏猪纤维代谢能力强和抗病力等优良特性相关的功能通路。【结果】(1)16S rRNA测序分析结果显示,拟杆菌门(Bacteroidetes)(39.34%~60.72%)和厚壁菌门(Firmicutes)(24.65%~38.5%)在藏猪肠道微生物门水平上占优势,而在属水平则依次是普雷沃氏菌属(Prevotella)、密螺旋体属(Treponema)和琥珀酸弧菌属(Succinivibrio)的丰度最高;(2)利用Cytoscape软件构建藏猪肠道样品中共有的26个核心菌属之间的互作网络,各菌群在网络中存在合作关系和竞争关系,证明藏猪肠道菌群结构比较稳定;(3)宏基因组鸟枪法测序结果显示,在KEGG功能注释中藏猪肠道主要富集营养物质合成代谢和遗传信息处理相关通路,包括氨基酸的生物合成、碳代谢、群体感应通路等。此外,使用CAZymes数据库注释显示藏猪肠道中的糖基转移酶(GTs)基因家族相对丰度最高,主要为GT2、GT4和GT41基因,其次是糖苷水解酶基因家族(GHs)的GH13、GH2和GH3基因。【结论】藏猪具有丰富且独特的微生物组成和功能通路,与免疫和抗病相关的疣微菌门(Verrucomicrobia)和阿克曼氏菌(Akkermansia)是藏猪肠道特有的高丰度菌属,可能与藏猪适应高海拔低氧低温的环境及其抗病性能有关;与粗纤维代谢相关的密螺旋体属Treponema、Sphaerochaeta、纤维杆菌属Fibrobacter在藏猪肠道中富集,能够帮助藏猪降解饲粮中的粗纤维,适应半放牧的饲养模式。研究结果有助于了解肠道微生物在藏猪耐粗饲和抗逆性中的作用机制,为今后对藏猪优良特性的开发利用提供新的思路。

基于UPLC-Q-Orbitrap HRMS代谢组学和16S rRNA基因测序探讨骨疏丹补肾机制

目的 整合代谢组学和肠道微生物组学的研究策略探讨骨疏丹(Gushudan, GSD)预防氢化可的松诱导的肾阳虚证(kidney-yang deficiency syndrome, KYDS)大鼠的补肾作用机制。方法 分别采用超高效液相色谱-四级杆/静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Orbitrap HRMS)的非靶向代谢组学和16S rRNA基因测序分析的肠道微生物组学方法,分析正常对照组、肾阳虚证模型组、骨疏丹给药组和阳性对照组大鼠粪便代谢物谱与肠道菌群组成,采用Pearson相关分析探讨内源性差异代谢物与差异菌群之间的相关性。结果 基于UPLC-Q-Orbitrap HRMS的代谢组学方法在正负离子模式下共发现骨疏丹参与调控肾阳虚症的22种差异代谢物,如色氨酸、鹅去氧胆酸、肌酐和油酸酰胺等,主要涉及氨基酸代谢、胆汁酸代谢、能量代谢和脂质代谢。基于16S rRNA测序分析发现骨疏丹在属水平显著上调普雷沃氏菌(Prevotellaceae)的相对丰度(P<0.05),显著下调颤杆菌(Oscillibacter)的相对丰度(P<0.05)。相关性分析结果表明甘胆酸和鹅去氧胆酸与在属水平显著改变的普雷沃氏菌(Prevotellaceae)显著正相关(P<0.05),而与考拉杆菌(Phascolarctobacterium)显著负相关(P<0.05)。二十二碳六烯酸与毛螺菌(Lachnospiraceae)显著负相关(P<0.05)。结论 骨疏丹通过良性调节内源性代谢和肠道菌群结构发挥补肾作用,为中药通过肠-肾轴治疗疾病提供新的思路和方法。

基于16S rRNA基因测序技术分析急性肝内胆汁淤积大鼠的肠道菌群

目的 探讨ANIT诱导的大鼠急性肝内胆汁淤积(acute intrahepatic cholestasis,AIC)与肠道菌群的关系。方法 以SPF级的SD大鼠为实验对象,随机分为正常对照组、模型组,每组24只,依据取材时间不同又将各组随机分为24 h、48 h、72 h 3个亚组,每组8只。模型组通过一次性予2%ANIT按100 mg·kg^(-1)·d^(-1)灌胃造模诱发AIC模型,正常对照组予等容积色拉油灌胃。通过高通量测序法对肠道粪便细菌16S rRNA的V_(3)~V_(4)区进行基因测序及生物信息学分析。结果 AIC造模后,随着时间增加,α多样性指数逐步升高,造模72 h组相比造模24 h组,Shannon指数有显著性差异;β多样性发现,利用基于加权Unifrac距离PcoA分析或NMDS分析均显示:正常对照组、造模24 h组和造模48 h组的肠道菌群显示比较明显的聚集效应;在门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)丰度在造模48 h后显著下降,变形菌门(Proteobacteria)的丰度显著上升,拟杆菌门(Bacteroidetes)的丰度显著上升;LEfSe对组间差异显著的物种分析结果显示,LDA值大于4的微生物类群有35个。结论 模型组干预后大鼠肠道菌群结构和多样性均发生显著变化。

基于16S rRNA基因测序技术分析原发性胆汁性胆管炎伴抑郁小鼠粪便样本中肠道菌群的变化

背景:肠道菌群失调或紊乱与脑和肝脏疾病之间存在联系,肠道菌群可能通过肠⁃肝⁃脑轴影响原发性胆汁性胆管炎(PBC)和抑郁的发生和发展。目的:应用16S rRNA基因测序技术分析PBC伴抑郁小鼠的肠道菌群情况。方法:将12只雌性小鼠随机分为对照组、胆汁淤积组、胆汁淤积+抑郁组和治疗组。对照组小鼠给予正常饲料和水喂养;胆汁淤积组小鼠采用含0.1%DDC的饲料连续喂养2周构建胆汁淤积模型;胆汁淤积+抑郁组小鼠先采用慢性温和不可预期应激方式刺激2周,再以含0.1%DDC的饲料喂养2周构建胆汁淤积+抑郁模型;治疗组小鼠在构建胆汁淤积+抑郁模型的基础上,腹腔注射盐酸氯米帕明(7.5 mg·kg^(-1)·d^(-1))2周。造模期间观察小鼠的行为学变化。造模结束后各组小鼠称重,行负重游泳试验、强迫游泳试验、悬尾试验和肝组织HE染色;采集新鲜粪便,基于16S rRNA基因测序技术分析小鼠肠道菌群的变化。结果:与对照组相比,胆汁淤积组和胆汁淤积+抑郁组小鼠体质量明显减轻(P<0.05),抑郁样行为明显加重(P<0.05);与胆汁淤积+抑郁组相比,治疗组小鼠体质量明显升高(P<0.05),抑郁样行为明显减轻(P<0.05)。胆汁淤积组、胆汁淤积+抑郁组和治疗组小鼠肝组织出现不同程度的胆汁淤积性损伤;与胆汁淤积+抑郁组相比,治疗组肝脏病理损伤明显减轻。小鼠粪便样本经测序抽平处理后获得个5491个操作分类单元(OTU),4组共有的OTU为162个。对照组与胆汁淤积组、胆汁淤积+抑郁组和治疗组小鼠粪便中微生物多样性和群落组成存在较大差异。在门水平上,胆汁淤积组厚壁菌门(Firmicutes)丰度明显升高;胆汁淤积+抑郁组变形菌门(Proteobacteria)丰度明显升高;治疗组厚壁菌门和变形菌门丰度均明显升高,拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度明显下降。对组间差异显著的物种行LEfSe分析发现,LDA值>4的微生物类群有38个。结论:PBC伴抑郁小鼠的肠道菌群结构和多样性均发生显著变化,抗抑郁治疗能改善肠道菌群的丰度和多样性,通过调节肠道菌群治疗PBC伴抑郁有可能成为一种新的治疗策略。

细菌16SrRNA基因检测在新生儿败血症诊断中的价值

目的:探讨细菌16S rRNA基因检测在新生儿败血症诊断中的应用价值。方法:选取2016年12月—2018年1月汕头大学医学院第一附属医院收治的102例疑似败血症新生儿为研究对象,其中男性66例,女性36例,年龄10 min~28 d。采集研究对象血液标本分别用血培养和细菌16S rRNA基因PCR检测法进行病原检测,选取10例同期因非感染性疾病住院的新生儿的血液标本作为对照。结果:102例疑诊败血症新生儿中的46例经临床诊断及实验室确诊为败血症,血培养阳性率32.61%(15/46),16S rRNA基因检测阳性率91.30%(42/46),16S rRNA基因检测阳性率高于血培养(P<0.001)。10例同期住院的非感染性疾病患儿的血液标本PCR检测及血培养结果均为阴性,PCR检测灵敏度为91.30%(42/46),特异度为96.43%(54/56)。结论:与传统血培养相比,16S rRNA基因PCR检测法阳性率高,且敏感准确。

杉虎杂交斑5S rRNA基因甲基化分析

核糖体RNA是构成核糖体的重要组成部分,在蛋白质合成过程中起着重要作用。利用雌性棕点石斑鱼(Epinephelus fuscoguttatus)与雄性清水石斑鱼(Epinephelus polyphekadion)杂交,获得在生长、肉质等方面具有一定优势的子代——杉虎杂交斑。对杉虎杂交斑及其亲本5S rRNA基因编码区前1 000 bp、编码区以及非转录区的DNA甲基化水平进行测定和比较分析。结果表明,杉虎杂交斑5S rRNA基因整体甲基化水平(0.418)高于棕点石斑鱼(0.379)和清水石斑鱼(0.037),但与母本棕点石斑鱼不具有显著性差异,与父本清水石斑鱼存在显著性差异。对5S rRNA基因编码区和非转录区的甲基化位点进行分析发现,在棕点石斑鱼与杉虎杂交斑中所有甲基化位点是一致的,但在清水石斑鱼中均未发现这些位点,表明杉虎杂交斑的5S rRNA基因甲基化模式与母本棕点石斑鱼一致。结果阐明了杉虎杂交斑5S rRNA基因的DNA甲基化水平和模式,为石斑鱼杂交育种提供理论基础。

高GC含量的鳜鱼rRNA基因家族的克隆

动物rRNA基因是一种GC含量较高、结构复杂的重复序列。该研究结合亲缘生物法生物信息学技术,经反复摸索后选用LA PCR法即LA PCR Taq酶结合GC缓冲液来扩增鳜鱼复杂的rRNA基因重复序列,经测序鉴定最终克隆了鳜鱼的3个rRNA基因及其2个间隔序列。分析了鳜鱼与相关动物的rRNA基因序列的同源性和进化关系。探索了克隆复杂DNA序列时引物设计的特别规则、反应体系的改进、DNA聚合酶的选用、循环参数的调整等措施。

基于16SrRNA和16S-23SrRNA基因间隔区序列探讨陆生和水生螺原体菌株的系统发生关系

采集江苏省养殖池塘内发病的中华绒螯蟹、克氏原螯虾和南美白对虾,利用已有螺原体16S rRNA和23S rRNA基因序列保守引物扩增并测序16S rRNA和16S-23S rRNA基因间隔区序列(ISRs).基于已获得的序列和GenBank中下载的螺原体序列分别进行同源性比对,比对的结果分别利用PAUP软件和MrBayes软件提供的最大似然法和贝叶斯法进行系统发生关系分析.分析结果是:所有淡水甲壳动物螺原体菌株Spiroplasma erio-cheiris(中华绒螯蟹)、Spiroplasmasp.CRAYFISH(克氏原螯虾)、Spiroplasmasp.SHRIMP(南美白对虾)严格聚为一支,并且与陆生兔扁虱螺原体(非凡螺原体)Spiroplasma mirum关系最近,而与中国报道的陆生植物螺原体菌株Spiroplasmasp.CR-1(油菜)、Spiroplasmasp.CNR-1(油菜)、Spiroplasmasp.CNR-2(油菜)、Spiroplasmasp.CAN-1(杜鹃花)、Spiroplasmasp.CRW-1(红花酢浆草)及昆虫螺原体菌株Spiroplasmasp.CH-1(蜜蜂)、Spiroplas-masp.M10(蜜蜂)关系较远,此外,3个淡水甲壳动物螺原体菌株与现今唯一报道的海水南美白对虾螺原体Spi-roplasma penaei系统发生关系也很远.因此,在螺原体属中,我国发现的淡水甲壳动物螺原体近缘种是非凡螺原体而不是我国陆生昆虫或植物螺原体及美洲的南美白对虾螺原体.

两种常见拟青霉的rRNA基因ITS区及5.8SrRNA基因的克隆测序

对粉拟青霉和细脚拟青霉 r RNA基因内转录间区 (ITS)和 5 .8Sr RNA基因进行了克隆和测序 ,并将之与在 Cen Bank中已登录的粉拟青霉和细脚拟青霉的同类序列比较 ,发现 Park etal.登录的粉拟青霉 (登录号 AF2 3 7664)是一个不正确的序列 ,实际是细脚拟青霉的序列。

mtDNA 12S rRNA基因序列测定在腐烂动物肌肉样本鉴定中的应用

目的利用mtDNA12SrRNA基因序列测定法对宁波森林公安局查获的一例腐烂动物肌肉样本进行种属鉴定,并探讨该方法在腐烂动物肌肉样本鉴定中的应用价值。方法用酚/氯仿法从腐烂动物肌肉样本中提取出基因组总DNA,再用一通用引物通过PCR技术扩增mtDNA上12SrRNA基因的部分片段并进行序列测定。测序结果在GenBank上进行BLAST搜索,再利用DNAMAN软件进行同源性分析。结果扩增产物序列与东北虎的线粒体DNA的12SrRNA基因序列的部分片段的同源性高达99.9%。结论该动物样本为东北虎,本研究所用方法在野生动物案件的样本鉴定中有极高的应用价值。

文蛤属(Meretrix)16S rRNA基因及ITS1序列的系统学分析

利用线粒体16SrRNA基因片段及核糖体DNA转录间隔区ITS1序列分析的方法,以近缘属的青蛤(Cyclinasinensis)为外群,对文蛤属的文蛤(M.meretrix)、丽文蛤(M.lusoria)、帘文蛤(M.lyrata)和斧文蛤(M.lamarckii)4种贝类进行了系统学研究。经ClustalX多重比对及DNAsp软件分析后,用PAUP4.0分析软件,计算出种间序列的碱基转换/颠换频率,利用邻接法NJ构建系统发育树。结果表明,帘文蛤与该属其他三种的分歧时间较早,两类序列与其他种类间的相对遗传距离分别在0.25866—0.28218和0.15644—0.20104之间。文蛤与丽文蛤间的16SrDNA及ITS1序列间的遗传距离仅为0.04805和0.04201,拓扑结构图显示关系很近,并且二者的分布区大面积重叠,其序列间的转换/颠换频率接近种内单元型(haplotype)间的序列变化,鉴于它们的贝壳形态有一定差别,应归为同一个种内的不同地理亚种比较恰当。

中国和越南青蟹线粒体16S rRNA基因序列分析

为确定我国青蟹的分类地位及其资源的合理利用与保护提供理论依据,对中国和越南青蟹的线粒体16SrRNA基因片段序列进行了测定,并同Genbank中其他青蟹的序列进行了比较,分析研究了青蟹种内和种间的遗传差异及其分类地位。结果显示:中、越青蟹个体间序列差异极小,与Genbank中Scyllaparamamosain同源片段序列的相似性达到99%以上,而与其他3种青蟹的差异达3.91%～8.41%。所得序列与S.paramamosain,S.serrata,S.olivacea及S.tranquebarica的遗传距离分别为0.002,0.075,0.087,0.042,种间遗传距离远大于种内距离。序列特征、遗传距离和系统进化分析结果都表明本文研究的中国和越南青蟹均为S.paramamosain。

16S rRNA基因在微生物生态学中的应用

16S rRNA(Small subunit ribosomal RNA)基因是对原核微生物进行系统进化分类研究时最常用的分子标志物(Biomarker),广泛应用于微生物生态学研究中。近些年来随着高通量测序技术及数据分析方法等的不断进步,大量基于16S rRNA基因的研究使得微生物生态学得到了快速发展,然而使用16S rRNA基因作为分子标志物时也存在诸多问题,比如水平基因转移、多拷贝的异质性、基因扩增效率的差异、数据分析方法的选择等,这些问题影响了微生物群落组成和多样性分析时的准确性。对当前使用16S rRNA基因分析微生物群落组成和多样性的进展情况做一总结,重点讨论当前存在的主要问题以及各种分析方法的发展,尤其是与高通量测序技术有关的实验和数据处理问题。

3种青蟹线粒体12S rRNA基因序列分析

对采自泰国、马达加斯加和日本各地的青蟹属的3种青蟹Scyllaserrata(Forskl)、S.oceanica(Dana)和S.tranquebarica(Fabricius)的线粒体12SrRNA基因片段序列进行了测定,分析研究了其种间遗传差异及系统发育关系。研究结果显示:S.serrata、S.oceanica及S.tranquebarica在12SrRNA基因片段上存在长度差异,3种青蟹的序列长度分别为422bp、426bp、425bp;种内个体间无序列差异或差异极小,种间序列差异远大于种内差异。以日本虫寻和底栖短桨蟹为外群,采用距离法和最大简约法重新构建了3种青蟹的分子系统树,得到的三个明显的分枝分别对应于上述3种青蟹,S.oceanica与S.tranquebarica两种间的亲缘关系较近。研究结果支持3种青蟹为不同物种的观点,建议对其进行分别的渔业管理。

牛泰勒虫18S rRNA基因序列比较研究

作者对中国兽医微生物菌种保藏中心原虫资源库内收藏的3种牛源泰勒虫10个地方分离株（包括4株环形泰勒虫、3株瑟氏泰勒虫和3株中华泰勒虫）的18S rRNA基因序列进行了测定，并用所测得的牛的泰勒虫中国株基因序列和自GenBank下载的各种泰勒虫18S rRNA基因序列构建了系统发生树。结果显示：牛的3种泰勒虫18S rRNA基因大小在1740-1890 bp，并有规律地分布于3个不同的进化枝上，且种内地方分离株之间的同源性明显大于种间同源性，说明采用18S rRNA基因序列测定方法对牛的泰勒虫进行分类与传统分类方法具有较好的符合性。该研究也可为建立针对18S rRNA基因为靶标的牛的泰勒虫病PCR检测方法奠定基础。

广西钦洲湾养殖牡蛎线粒体16SrRNA基因片段序列变异分析

采用PCR技术对广西钦洲湾水域的养殖牡蛎(传统上被认为是近江牡蛎CrassotreaariakensisFujita)群体26个个体的线粒体DNA16SrRNA基因片段序列进行扩增,获得了大约500bp的扩增产物。PCR产物经纯化后进行序列测定,经同源排序,得到415bp可供分析的核苷酸片段。26个个体中共检测到18个变异位点,包括1个碱基插入/缺失、11个转换位点及6个颠换位点。共有6种单倍型,这6种单倍型又分为2大类单倍型。运用MEGA软件计算出不同个体间的遗传距离,并构建了UPGMA和NJ系统树。26个个体聚成明显的2支,一支有19个个体,占73 08%;另一支有7个个体,占26 92%;2支间序列差异为3 54%。据此得出结论:钦洲湾养殖牡蛎应存在两大种群或是2个亚种,其差异是否到了种间的分界限,还需进一步研究证实。

奶牛子宫内膜炎化脓隐秘杆菌16SrRNA基因的鉴定与分析

对内蒙古呼和浩特地区奶牛子宫内膜炎化脓隐秘杆菌进行了分离鉴定。经生化实验鉴定的化脓隐秘杆菌利用PCR技术扩增其16S rRNA基因,得到1.5 kb目的片段;将目的片段与T载体连接,测定目的片段的基因序列,与GenBank公布的化脓隐秘杆菌16S rRNA基因序列进行比较分析,其同源率为93%～100%。本试验共分离到化脓隐秘杆菌32株。

垃圾填埋场渗滤液中古细菌群落16S rRNA基因的ARDRA分析

利用特异性的引物对 ,选择性扩增垃圾填埋场渗滤液中古细菌群落的 1 6 S r RNA基因片断 ,在此基础上建立 1 6 Sr DNA克隆文库。经古细菌通用寡核苷酸探针的原位杂交筛选后 ,克隆文库内古细菌 1 6 S r DNA扩增片断的多样性通过ARDRA分析 ( amplified r DNA restriction analysis)而获得。利用 PCR将各重组克隆子内的 1 6 S r DNA外源片断再扩增出来后 ,两种限制性内切酶 -H ha 和 H ae -被分别用于 1 6 Sr DNA克隆片断的限制酶切分析。结果表明 ,随机选出的 70个古细菌 1 6 S r DNA克隆片断被分为 2 1个不同的 ARDRA型 (组 ) ,其中的两个优势型总共占了所有被分析克隆子的6 0 % ,而其余 1 9个型的相对丰度均处于较低的水平 ,当中的 1 4个型更仅含有 1个克隆子。通过对 1 6 Sr RNA基因的 PCR扩增、克隆及其 ARDRA分析 。

中国沿岸几种鲍线粒体16S rRNA基因片段序列比较及鲍属系统发育

用PCR技术克隆耳鲍（Haliolis asinina）、羊鲍（H．ovina）和多变鲍（H．varia）的线粒体16S rRNA基因的片段，并将PCR产物直接进行测序，得到长度530bp左右的片段。将这些序列与杂色鲍（H．diversicolor diversicolor）、九孔鲍（H．diversicolor supertexte）、大鲍（H．gigantea）、盘鲍（H．discus discus）、皱纹盘鲍（Haliotis discus hannai）等5种鲍的相应片段进行序列比较。结果表明，不同种鲍间16S rRNA基因的序列同源性较高，同源性范围为87．36％～90．77％，这说明鲍的这段基因片段在遗传过程中比较保守。序列的A＋T含量约为56．68％，G＋C含量约为43．32％。8种鲍序列的主要核苷酸变异位点集中在1-25bp、240-290bp和320～370bp3个区域。在序列的变异碱基巾，碱基的转换大大多于碱基的颠换，转换与颠换之比达到2．33：1，遗传距离的范围为0．002-0．128。用UPGMA法和NJ法绘制出8种鲍的系统发育树。结论认为，大鲍、皱纹盘鲍和盘鲍之间的遗传差异水平为亚种间的差异水平，台湾产的九孔鲍与大陆沿岸产的杂色鲍之间的差异仅仅是种群间的差异。