16SrRNA基因测序技术在呼吸系统疾病与气道微生物中的研究进展

呼吸系统疾病是世界各地病死率较高的疾病之一,呼吸道病毒和细菌感染已经被确定为人口病死的主要原因。根据感染的区域不同,主要分为上呼吸道感染和下呼吸道感染两种类型。定植于健康人肺部的微生物群大多属于四个门类:厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门和变形菌门,它们与人体气道局部黏膜免疫系统相互作用共存,维持呼吸系统的免疫平衡与稳定。近年来,宏基因组学技术的发展为研究共生菌提供了可能性,随着SrRNA和基因测序技术的应用,微生物菌群与呼吸系统疾病之间的关系引起广泛的关注,也证明了呼吸系统疾病与呼吸道微生物菌群之间有着密不可分的关系,这不仅有助于呼吸系统疾病的诊断,而且为患者的治疗及预后提供方向。本文就目前关于呼吸系统疾病与气道微生物的相关研究在PubMed、中国知网、万方医学和维普医学上检索“呼吸系统疾病、16SRrRNA、慢性阻塞性肺疾病、哮喘、慢性咳嗽、囊性纤维化、气道微生物”等关键词,对相关文献进行回顾和总结并作简要综述。

16SrRNA高通量测序技术分析肾移植患者唾液菌群分布特征

目的 以高龋均患者唾液菌群为参照,应用高通量测序技术分析肾移植患者唾液菌群分布情况。方法 选取9名肾移植术后1年的患者为实验组,9名高龋均的患者(DMFT≥6)为对照组,采集唾液,提取DNA进行PCR扩增、测序,分析两组唾液菌群结构及多样性差异。结果 肾移植组患者与高龋均组患者唾液菌群有相似的多样性指数,指数比较差异无统计学意义(P> 0.05)。肾移植组与高龋均组患者唾液菌群均具有特定的优势菌,且保持相对稳定性,在相对丰度上存在差异,其中厚壁菌门(Firmicutes),梭杆菌门(Fusobacteria),纤毛菌属(Leptotrichia spp.),坦纳菌属(Tannerella spp.),梭菌属(Clostridium spp.)在两组间具有显著差异。结论 肾移植患者口腔微生物群落结构与高龋均人群存在差异。

新疆部分地区鼠类无形体和埃立克体的调查及16srRNA序列分析

目的调查新疆部分地区鼠类携带无形体和埃立克体的状况。方法对新疆博乐、石河子、乌鲁木齐3个地区捕获的鼠类(沙鼠、褐家鼠、田鼠)401份,采集肺脏、脾脏提取总DNA,通过巢式PCR扩增无形体和埃立克体16SrRNA片段并与GenBank中相应基因序列进行比对分析。结果在沙鼠样本中扩增到无形体和埃立克体16SrRNA片段,而在其它两种鼠类未扩增到目的片段,扩增片段经测序、比对后确定为Anaplasma phagocytophilum和Erhlichia chaffeenisis。在312份沙鼠检测样本中,检出无形体17份,占5.45%;埃立克体48份,占15.38%;无形体和埃立克体均检出12份,占3.84%。结论新疆地区存在无形体和埃立克体病原,其主要存在与荒漠和半荒漠地带生存的沙鼠中,新疆存在这两种病原的自然疫源地,而且两种病原可以共同存在于同一宿主动物。

中国对虾线粒体16SrRNA基因序列分析(英文)

中国对虾(Fenneropenaeuschinensis)是我国海洋渔业重要的经济虾种之一。本研究以相应引物对野生群体和人工培育第1代、第4代、第5代、第6代群体(CP1、CP4、CP5、CP6)的各2个个体的线粒体16SrRNA基因片段进行了PCR扩增和序列测定分析。分析结果表明,测得的16SrRNA基因片段长为520bp,10个中国对虾个体间无碱基差异,其A、T、G、C含量分别为171bp(32.88%)、176bp(33.85%)、104bp(20.00%)、69bp(13.27%),AT含量明显高于GC含量。利用其中长度为413bp的同源序列,以环斑鼓虾(Alpheusarmillatus)为外群探讨了对虾科(Penaeidae)中的对虾属、美对虾属、明对虾属、囊对虾属和滨对虾属5个属(Penaeus,Farfantepenaeus,Fenneropenaeus,Marsupenaeus,Litopenaeus)12种对虾间的系统关系。以NJ法构建的分子系统树显示可将以上12种虾类分为两个大群:中国对虾和斑节对虾先聚到一起后与日本对虾聚成一大群;美对虾属、滨对虾属个体各聚成1支后聚成一大群,最后与中国对虾等聚到一起。同时可见,小褐美对虾(F.subtilis)与保罗美对虾(F.paulensis)、南方滨对虾(L.schmitti)与白滨对虾(L.setiferus)种间的亲缘关系较近。

中国对虾16SrRNA基因序列多态性的研究

利用PCR技术扩增获得中国对虾 (Penaeuschinensis)线粒体DNA的 16SrRNA基因片段 ,通过测定该基因片段的序列 ,分析了取自我国烟台、长岛、青岛近海和宁波养殖的 17只中国对虾遗传多态性。结果发现 ,不同地理种群存在丰富的DNA序列多态性 ,17只个体具有 17种基因型 ,在扩增的长为 5 2 3bp的基因片段中 ,共检测到 3 7个多态性核苷酸位点 ( 7 0 7% )。UPGMA法构建的分子系统树表明不同地理种群中国对虾存在一定程度的遗传分化 ,长岛群体与烟台群体遗传关系较近 ,宁波群体次之 ,青岛群体为相对独立的一支。

线粒体16srRNA和ND4基因在种属鉴定中的应用研究

目的 构建一种用于种属鉴定的线粒体DNA（mtDNA）16srRNA和ND4基因荧光标记复合扩增检测体系。方法 利用引物设计软件（Primer 5）对两个mtDNA序列ND4基因和16srRNA基因设计两对引物，每对引物中的一条在5’端标记荧光素（6-FAM）。按传统复合扩增技术建立复合扩增体系，用ABIPRISM 310基因分析仪对产物进行分析。结果 人类DNA扩增产物出现两个峰，片段大小分别为110bp的人类特异片段和149bp的人与动物共有片段，而动物DNA扩增产物出现一个峰，片段大小为149bp。对30个实验室存放5～15年的陈旧人血痕也能明确判断其种属来源。结论 该体系可以明确区分人源性生物检材与其它常见动物样本，对实验室长期存放的陈旧检材也具有较好的检测能力。

慢性肝脏疾病患者肝组织中螺杆菌相关基因16SrRNA的检测

目的对慢性肝脏疾病患者肝组织中螺杆菌(Hp)基因16SrRNA进行检测,了解慢性肝脏疾病患者肝组织中Hp感染状况,进一步揭示Hp感染与慢性肝脏疾病的关系。方法(1)收集肝穿活检和手术治疗肝脏组织标本,其中正常人、慢性肝炎、肝硬化、肝癌患者肝组织各30例,经病理证实。(2)应用PCR扩增Hp16SrRNA基因及测定序列。结果肝组织16SrRNA基因PCR扩增产物经1%琼脂糖凝胶电泳,于紫外检测仪下均可见16SrRNA基因阳性扩增带为109bp;18例原发性肝癌标本检出Hp16SrRNA基因,阳性率60.0%;14例肝硬化标本检出检出Hp16SrRNA基因,阳性率47%;正常人、慢性肝炎组均无检出检出Hp16SrRNA基因。肝组织螺杆菌16SrRNA测序对比分析,与Hp16SrRNA片段的基因有98.8%同源性。结论慢性肝脏疾病患者肝组织中存在Hp,Hp感染与肝癌可能存在相关性。

猪阴沟肠杆菌16SrRNA甲基化酶耐药基因分析

【目的】分析猪阴沟肠杆菌GZL41B中4种质粒介导的16SrRNA甲基化酶耐药基因及其水平传播方式;【方法】采用PCR及序列分析方法检测鉴定猪阴沟肠杆菌中16SrRNA甲基化酶耐药基因。以大肠杆菌E.coli Rif+488(耐利福平)为受体菌进行接合试验研究16SrRNA甲基化酶耐药基因的水平传播方式。用微量稀释法测定原菌株及其接合子对18种抗菌药物的敏感性。用PCR及序列测定法分析比较来自同一猪腹泻直肠拭子阴沟肠杆菌GZL41B和大肠杆菌GZL41H的侧翼序列并对172株动物源大肠杆菌中16SrRNA甲基化酶耐药基因流行情况进行调查。【结果】从阴沟杆菌中成功扩增出目的片段,该片段经限制性内切酶HindⅢ酶切后,出现与预期的531 bp和194 bp相符的两段片段,序列测定结果证实该基因为rmtB,GenBank登录号为EF017943。以E.coli Rif+488(耐利福平)为受体菌,成功地获得了接合子,该接合子经鉴定为大肠杆菌。原菌株和接合子对卡那霉素、阿米卡星、妥布霉素、西梭米星、萘替米星、庆大霉素等4,6-二脱氧链霉胺类高度耐药,其MIC均≥256μg.mL-1。大肠杆菌GZL41H中,rmtB的上游为Tn3转座子的部分序列,下游为肠炎沙门氏菌基因岛SGI1上融合酶编码基因groEL/intI1的部分序列orf1,而来源相同的阴沟肠杆菌GZL41B未扩增到与大肠杆菌GZL41H相同的侧翼序列。172株动物源大肠杆菌中,25株菌(15%)检出rmtB,1株菌(0.6%)检出armA;【结论】16SrRNA甲基化酶耐药基因rmtB首次出现在猪阴沟肠杆菌中,该基因介导猪阴沟肠杆菌对4,6-二脱氧链霉胺类氨基糖苷抗生素的高度耐药,并能通过接合方式在不同种属细菌间进行传播。rmtB在阴沟肠杆菌和大肠杆菌中传播的遗传背景存在差异。动物源大肠杆菌中rmtB广泛流行。

山东莱洲湾湿地长角血蜱无形体16SrRNA检测分析

目的调查山东莱洲湾湿地优势硬蜱——长角血蜱(Haemaphysalis longicornis)人粒细胞无形体病原携带及分子流行病学特征。方法 2010年5月至10月,对莱洲市第一人民医院ICU及感染科收治的26名无形体确诊病例及6名可疑病例家居环境采集游离蜱114只,家畜山羊、牛及狗体表寄生硬蜱456只,分类鉴定后分组研磨提取DNA,巢氏PCR扩增无形体16SrRNA基因并测序及序列分析。结果 69组样本PCR扩增阳性率为43.5%。序列进化分析显示无形体病原主要分3个基因群,T1优势群占检出序列的60%,该群与我国安徽无形体院内感染患者及山东沂源地区发热患者检出序列归为一类。这一群在我国周边国家日本、韩国及德国野生动物及媒介蜱中均有检出。结论东北亚环西太平洋鸟类迁徒的重要"中转站"及越冬、栖息和繁殖地—莱洲湾湿地长角血蜱存在较高无形体病原体携带率,加强当地临床发热病人无形体鉴别诊断并采取必要防控措施具有重要临床及公共卫生意义。

基于16SrRNA序列探讨龟鳖类的遗传分化和系统发生

用PCR和测序的方法,获得13种龟鳖类的线粒体16SrRNA基因片段序列,结合NCBI收录的47种龟鳖的线粒体16SrRNA基因序列,分析龟鳖类的遗传分化和系统发生。结果表明,对60条序列进行比对后得到480 bp的一致序列,其中,可变位点229个,总变异率为47.7%;简约信息位点186个,插入/缺失80个。腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)4种碱基的平均含量分别为33.6%、24.3%、18.5%、23.7%,转换与颠换比为1.95。7种闭壳龟种间的遗传距离为0.004～0.063,平均为0.03;潮龟科17个属间的遗传距离为0.053～0.120,平均为0.091;曲颈龟亚目8个科间(不包括平胸龟)的遗传距离为0.071～0.259,平均为0.169。龟科是陆龟科与潮龟科的姐妹群,潮龟科与陆龟科的亲缘关系比龟科与陆龟科的亲缘关系要近;应将乌龟重新归入拟水龟属,将锯缘龟纳入闭壳龟属;闭壳龟属不应拆分为闭壳龟属和盒龟属,即不将黄缘盒龟和黄额盒龟归入盒龟属。

线粒体16SrRNA和Cytb基因复合扩增进行种属鉴定

目的建立一种用于种属鉴定的线粒体DNA16SrRNA基因和细胞色素b基因荧光标记复合扩增检测体系。方法利用引物设计软件Primer5.0对mtDNA序列的16SrRNA基因和细胞色素b基因各设计一对引物,建立复合扩增体系,分别扩增人和牛、猪、狗、鸡、草鱼5种常见动物,用310遗传分析仪对产物进行分析。结果人和5种动物DNA扩增产物均出现两个峰,Cytb通用引物的扩增产物为人与动物的共有峰,为358bp;16SrRNA基因的扩增产物为人与动物间存在位置差异的特异峰,位于231～256bp之间。结论该复合扩增体系可以明确区分人和5种动物样本,可用于种属鉴定。

3个不同群体罗氏沼虾线粒体16SrRNA基因序列分析及遗传差异

利用PCR技术扩增获得罗氏沼虾线粒体16SrRNA基因的部分片段,通过序列测定和用限制性内切酶MboI、AluI和TaqI分别对上述PCR产物进行限制性片段长度多态分析(RFLP),分析了取自缅甸引进种子代、广西养殖群体及江苏养殖群体3个不同群体罗氏沼虾的遗传差异。结果表明:在3个群体间序列同源性对比无变异,PCR-RFLP未发现有片段多态性,3个群体间不存在遗传结构差异。可能表明这3个群体的罗氏沼虾起源同一个种群,且分化较低。

我国北方蜱中人粒细胞埃立克体16SrRNA基因的检测

本文应用人粒细胞埃立克体病 ( HGE)的病原体的 1 6S r RNA基因序列的特异引物对采自我国北方地区的一些蜱标本进行扩增 ,首次从内蒙古大兴安岭采集的全沟硬蜱、森林革蜱和嗜群血蜱 ,以及从新疆精河采集的全沟硬蜱和草原革蜱中扩增出该病原体的 1 6S r RNA基因片段。所测出的 967bp序列与美国 HGE株 ( Gen Bank U0 2 52 1 )的同源性为 1 0 0 %

16SrRNA高通量测序研究有龋者唾液微生物群落结构及多样性

目的:通过16SrRNA高通量测序研究有龋和无龋者唾液的微生物群落结构及其差异。方法:在甘肃省康乐县景古镇居民口腔检查中随机选取14位汉族居民,其中,7例有龋(caries-active,CA组,DMFT≥4)、7例无龋(caries-free,CF组)。采取唾液样本,提DNA,PCR扩增,利用Illumina Miseq测序平台对16SrRNA V4区进行双端测序;利用Mothur、MEGAN4、Cluster 3.0和Java Treeview等软件进行细菌群落结构及多样性的差异分析。结果:共得到118151条优质序列,发现5738个OTUs,2795个物种,归属27个门,218个属。CA组和CF组唾液微生物群落结构有差异,其中,门水平上,Firmicutes和SR1在CA组显著低于CF组(P<0.05)。属水平上,Rothia、Alistipes和Catonella在CA组显著低于CF组(P<0.05),Scardovia在CA组显著高于CF组(P<0.05);CA组和CF组OTUs分别为(550.2±26.48),(597.4±66.07),CA组和CF组Simpson多样性指数分别为(0.73±0.03),(0.49±0.01),均无统计学差异。结论:人类口腔唾液有复杂的微生物群落结构;在门水平和属水平上,有龋者的微生物种类较无龋者稍有减少;Firmicutes和SR1菌门,Rothia、Alistipes和Catonella菌属的存在与龋病呈负相关;相反地,Scardovia等菌属的存在与龋病呈正相关。

副鸡嗜血杆菌的分离鉴定及16SrRNA序列分析

从云南省和四川省规模化养鸡场鸡传染性鼻炎疑似病例鸡鼻窦分离到2株革兰氏阴性小杆菌,并对其进行生化鉴定、PCR鉴定和16SrRNA序列比对鉴定。16SrRNA分析表明两分离株与GenBank中的其他副鸡嗜血杆菌（Haemophilus paragallinarum,HPg）参考株核苷酸同源性为94.2%~99.2%。两分离菌株鉴定为副鸡嗜血杆菌,分别命名为YNAN20120110和SCPZH20120120株。16SrRNA遗传进化关系表明：分离株与NAD非依赖型副鸡嗜血杆菌血清A型代表株GU951543（HP105strain）的16SrRNA序列位于一个分支上,遗传进化关系最近,它们之间的核苷酸同源性为99.2%;与副鸡嗜血杆菌血清A型参考株AY498867（0083株）核苷酸同源性为96.9%。致病性实验表明分离菌株对成年产蛋鸡有强致病性。抗生素药物敏感试验表明：分离菌株对头孢吡肟、头孢噻吩、氯霉素、卡那霉素和氧氟沙星高敏,对四环素中敏,对磺胺甲唑耐药。

基于鸭疫里默氏杆菌16SrRNA PCR检测方法的建立和应用

根据GenBank中鸭疫里默氏杆菌(RA)16SrRNA基因序列设计特异性引物,建立了基于鸭疫里默氏杆菌16SrRNA PCR检测方法。以建立的PCR方法对RA、大肠杆菌、沙门氏菌、鸭源金黄色葡萄球菌、两双歧杆菌、短乳酸杆菌、屎肠球菌和短小芽孢杆菌进行检测,结果只有RA DNA能扩增出844 bp的特异条带,其他细菌的DNA不能扩增出任何条带;从凝胶中回收DNA条带,测序结果与GenBank中RA相应序列完全一致。对不同稀释度的RADNA样品进行扩增,PCR对RA DNA最小检出量为22 pg,最少检出RA 80 CFU/mL。以该PCR方法对可疑为RA的临床病料和菌株进行检测和鉴定,结果与细菌分离鉴定吻合率为100%。表明本研究所建立的基于RA 16SrRNAPCR方法具有快速、灵敏、特异的优点,可用于RA感染的检测、分子流行病学调查和分离菌株的快速鉴定。

中国沿海鳓不同地理群体16SrRNA基因的遗传变异分析

为阐述过度捕捞后中国现存鳓(Ilisha elongata)资源的种质状况,采用16SrRNA基因测序技术对青岛、舟山、厦门和广州4个鳓地理群体的种群结构及遗传变异进行研究。通过对4个鳓群体共45个个体的线粒体16SrRNA基因进行测序,获得1个长度为657bp的同源序列。45个个体中共检测到32个多态位点,多态位点比例达4.88%,其中插入或缺失位点10个;45个个体中检测出20个单倍型,单倍型多样性指数(H)达0.812,核苷酸多样性指数(Pi)达0.0031,平均核苷酸差异数(K)达2.016。结果表明,中国现存鳓种群仍具较高的遗传多样性水平。对4个群体的遗传结构进行检测表明,青岛群体与其他3个群体间存在显著的遗传分化,两个类群间存在1个固定位点的核苷酸差异,分化系数(Fst)达0.3852(P<0.01),基因流(Nm)为0.7980;而舟山、厦门和广州这3群体内部则无显著遗传分化(P>0.01);AMOVA检测显示,69.48%的遗传差异存在于群体内部,而30.52%的遗传差异存在于群体间;聚类分析结果和单倍型网络关系图也证实上述鳓群体的地理分化。推测青岛群体的分化可能与晚更新世以来频繁的海平面变化有关。

16SrRNA在海洋微生物系统分子分类鉴定及分子检测中的应用

16 S r RNA序列分析作为微生物系统分类的主要依据已得到广泛认同 ,随着微生物核糖体RNA数据库的日臻完善 ,该技术成为细菌分类和鉴定的一个有力工具。本文总结了 16 S r RNA作为海洋微生物系统分子分类鉴定的理论基础和具体方法 ,分析了用 16 S r RNA研究海洋微生物的进化关系 ,并且对 16 S r

16SrRNA基因检测在老年糖尿病烧伤脓毒血症诊治中的价值

目的探讨16S核糖体RNA(16SrRNA)基因检测对于老年糖尿病患者烧伤脓毒血症耐药性检测的临床价值。方法收集老年糖尿病烧伤患者可疑脓毒血症患者41例外周静脉血标本共45份,将每份标本分别进行血常规、C反应蛋白(CRP)、白细胞介素(IL)-6、-10、肿瘤坏死因子(TNF)-α、空腹血糖(FPG)、糖化血红蛋白(Hb A1c)、血液培养以及16SrRNA基因检测,比较两种检测方法对细菌病原体检测的阳性率,以PCR及血培养阴性、阳性患者血常规、TNF-α、IL-6、CRP、FPG、餐后2 h血糖(2 h PG)、Hb A1c的相关性。结果采用PCR和血培养检测阳性率和操作时间,组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。16SrRNA基因检测及血培养方法阳性及阴性标本患者白细胞计数(WBC)、CRP、IL-6、TNF-α水平比较差异有统计学意义(P<0.05),且阳性患者明显高于阴性患者,16SrRNA基因检测及血培养方法阳性及阴性标本患者FPG、2 h PG比较差异有统计学意义(P<0.05),但Hb A1c组间比较无统计学意义(P>0.05)。两种检测方法分离病原菌以革兰阴性菌为主,革兰阳性菌低于革兰阴性菌,但是行血培养阴性患者中有部分患者PCR检测阳性。结论老年糖尿病烧伤患者应早期行血常规、TNF-α、IL-6、CRP检测、监测FPG、2 h PG变化,一旦有潜在脓毒症风险,行16SrRNA基因PCR检测,判断细菌特征,早期给予抗感染对症治疗。16SrRNA基因PCR检测应用于老年糖尿病烧伤脓毒症患者细菌感染特异性、快速性、敏感性均较高,操作时间短,不受临床应用抗生素的影响。

基于16SrRNA部分序列探讨中国近海十三种石首鱼类的分子系统进化关系

石首鱼科鱼类种类繁多,形态相似,难以确定种属界限,一些种类的归属尚未确定。本文获得了中国沿海石首鱼科9属13个种合计48个线粒体16SrRNA基因片段,序列长约484 bp,共检测到28个单倍型,170个变异位点。结合来自GenBank的5种石首鱼科鱼类的相应片段序列通过模式验证后构建最大似然进化树。根据所得分子生物学数据并结合已知形态学理论,分析得出如下结果:银牙鱼或和红牙鱼或同属于一个亚科,而尖头黄鳍牙鱼或不属于牙鱼或亚科,并推测尖头黄鳍牙鱼或可能属于拟牙鱼或属或者黄唇鱼亚科;叫姑鱼亚科和石首鱼亚科是石首鱼亚科中较早分化的种类;黄姑鱼属有可能不属于白姑鱼亚科,而可能归于一个新的亚科。本文的研究结果为进一步阐明石首鱼类的系统进化关系提供了分子依据。