末端限制性酶切片段长度多态性分析技术进展

末端限制性酶切片段长度多态性分析(Terminal Restriction Fragment LengthPolymorphism,T-RFLP)是近年来发展起来的、不依赖于培养的微生物群落分析方法之一.由于其在微生物群落结构分析方面的特点,包括分辨率高、易于实现自动化及互联网海量数据共享等优势,自1997年最先被报道以来得到了广泛的应用,成为环境微生物群落分析的最强有力的工具之一.类似于其他的分子微生物生态学技术,T-RFLP也有自身的缺陷,本文详细介绍了T-RFLP技术的原理及其解析环境微生物群落的基本流程,简述了近年来T-RFLP技术在群落分析中的研究进展,重点讨论了该技术的局限性及相应的解决办法.

骨科假体相关性感染的末端限制性片段长度多态性分析

背景:随着骨科假体植入的增加,假体相关性感染日益增多。只有深入研究感染中病原菌的分布特点,才能对假体相关性感染的机理和治疗方式有更全面的认识。目的:应用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术分析骨科假体相关性感染的细菌学特征。方法:选取骨科假体相关性感染患者的感染灶样本15例和非假体相关性感染患者的感染灶样本10例,提取样本总DNA,对其16S rDNA进行PCR扩增,应用T-RFLP技术分析样本中微生物群落分布情况。结果:假体相关性感染组检测阳性率为46.7%,非假体相关性感染组检测阳性率为20%;聚类分析结果显示相同解剖部位的感染中细菌群落分布均具有很高的相似性。结论:假体相关性感染检测阳性率高于非假体相关性感染;无论有无假体存在,相同解剖部位的感染中细菌群落的分布具有很高的相似性。

限制性末端片段长度多态性分析技术及其在肠道微生物研究中的应用

限制性末端片段长度多态性分析技术(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism,T-RFLP)具有高通量,低成本,低劳动力等特点,是微生物生态学家在探索群落结构,功能及其动态变化中的一项实用方便的工具。自2012年至今,T-RFLP在肠道微生物领域研究方向不断拓宽,随后T-RFLP技术被更多的应用于人体相关疾病与肠道微生物关系的研究中。尽管T-RFLP技术仍存在不足,但随着16Sr RNA基因序列数据库和引物的改进,数据生成和分析统计工具的运用,T-RFLP最终将能在各个领域体现其价值,为人类疾病研究事业带来贡献。

端粒长度检测方法及其应用

人类的衰老与肿瘤的发生是影响人寿命的重要因素,几十年来的研究表明端粒长度的变化在这两个进程中扮演了极其重要的角色,因此熟知分析端粒长度的方法就显得非常重要。目前,有多种端粒长度检测的方法,包括端粒末端限制性片段分析(terminal restriction fragment,TRF),定量PCR(q PCR),荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)和单链端粒长度分析(single telomere length analysis,STELA)等。但每种方法都有适用的范围,在研究和应用过程中需要熟知各种方法的原理、优势和局限,从而选择合适的检测方法,才能达到我们的研究目的,解决具体问题。因此将对目前常用的端粒长度检测方法进行综述。

黄河三角洲湿地土壤微生物群落结构分析

采用末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)技术和16S rDNA克隆文库的方法,分析了黄河三角洲滨海湿地土壤不同深度细菌和古菌的群落结构.研究表明,随着深度的增加,细菌群落的多样性下降,而古菌群落多样性则有上升的趋势,且土壤的细菌和古菌群落结构都呈现出规律的层状分布.该土壤包括各种硫酸盐还原菌、产甲烷古菌、光合细菌等丰富的细菌和古菌资源.

环境微生物群落分析的T-RFLP技术及其优化措施

末端限制性酶切片段长度多态性分析(terminal restriction fragment length polymorphism, T-RFLP)是近年来发展起来的、不依赖于培养的微生物群落分析方法之一.由于其在微生物群落结构分析方面的特点,包括分辨率高、易于实现自动化及互联网海量数据共享等优势,自1997年最先被报道以来得到了广泛的应用,成为环境微生物群落分析的最强有力的工具之一.本文详细介绍了T-RFLP技术的原理,并从环境样品群落DNA的提取、引物设计和PCR扩增、限制性酶切、电泳分离检测和T-RFLP图谱解析等5个方面讨论了用该技术解析环境微生物群落的方法和技巧,简述了近8 a来国外T-RFLP技术在群落分析中的研究进展.类似于其他的分子微生物生态学技术, T-RFLP也有自身的缺陷,因此重点分析了该技术的局限性及相应的解决办法.

末端限制性片段长度多态性技术在引起酵母提前絮凝的麦芽微生物群落分析中的应用

摘要：本文分别从麦芽微生物总DNA的提取、荧光标记引物的选择、产物的限制性酶切等条件建立并优化微生物群落分析技术-末端限制性片段长度多态性技术，利用该技术分析不同品种不同PYF值和同一品种高低不同PYF值麦芽微生物群落，确定麦芽中引起酵母提前絮凝的微生物。结果表明采用0．1g麦芽进行微生物DNA提取，采用FAM对引物进行荧光标记，细菌PCR产物采用HaeⅢ、Mspl、Rsal3种限制性内切酶联合酶切，真菌PCR产物采用HaeⅢ、Hinfl、Rsal联合酶切，建立的T—RFLP技术确定麦芽中引起酵母提前絮凝的微生物为镰刀菌Fusamm、曲霉菌Aspergillus、核腔菌Pyrenophora。

梗阻性黄疸患者胆汁微生物群落限制性片段多态性分析

目的 探讨梗阻性黄疸患者胆汁中的微生物群落结构.方法 应用末端标记限制性片段长度多态性（T-RFLP）和克隆文库分析,对昆明医科大学第二附属医院肝胆胰外科三病区2010年10月至2013年10月期间诊断为梗阻性黄疸患者的胆汁进行细菌培养,培养结果为阴性的患者胆汁再进行微生物群落结构进行分析.结果 共117例患者的胆汁纳入研究,胆汁中细菌16S核糖体DNA （rDNA）阳性率为42.7％ （50/117）.不同梗阻原因胆汁中细菌16S rDNA阳性率（97.3％比17.5％）差异有统计学意义（P＜0.05）,而梗阻位置相同的细菌16S rDNA阳性率（43.3％比38.1％）差异无统计学意义（P＞0.05）.结论 采用T-RFLP方法分析16S rDNA克隆片段能够有效评估梗阻性黄疸患者胆汁中的细菌群落存在和多样性.

松江湿地沉积物细菌T-RFLP分析中PCR体系的建立与优化

细菌是微生物的重要组成部分,其对保持湿地生态系统平衡起着重要作用,在沉积物细菌T-RFLP(terminal restriction fragment length polymorphism)分析中建立与优化PCR体系对进一步研究沉积物细菌群落组成具有重要意义。此次研究以松江湿地沉积物细菌基因组DNA为模板,采用正交和单因素试验对PCR体系中各因素(模板DNA、Mg2+、dNTPs、引物、Taq酶)进行优化,系统分析各因素对PCR扩增结果的影响,建立最佳PCR反应体系。在20μL反应体系中,DNA模板30 ng、Mg2+2.0 mmol/L、dNTPs 0.2 mmol/L、引物0.2μmol/L、Taq酶0.5 U。该优化体系确保了沉积物细菌T-RFLP分析过程中PCR产物的质量与效果。

末端限制性片段长度多态性技术在引起酵母提前絮凝的麦芽微生物群落分析中的应用

本文分别从麦芽微生物总DNA的提取、荧光标记引物的选择、产物的限制性酶切等条件建立并优化微生物群落分析技术-末端限制性片段长度多态性技术,利用该技术分析不同品种不同PYF值和同一品种高低不同PYF值麦芽微生物群落,确定麦芽中引起酵母提前絮凝的微生物.结果表明采用0.1g麦芽进行微生物DNA提取,采用FAM对引物进行荧光标记,细菌PCR产物采用HaeⅢ、Mspl、Rsal 3种限制性内切酶联合酶切,真菌PCR产物采用HaeⅢ、Hinfl、Rsal联合酶切,建立的T-RFLP技术确定麦芽中引起酵母提前絮凝的微生物为镰刀菌Fusarium、曲霉菌Aspergillus、核腔菌Pyrenophora.

肠道清洁对T-RFLP分析溃疡性结肠炎肠黏膜菌群多样性的影响

背景:肠道菌群失调在溃疡性结肠炎(UC)发病机制中的作用备受关注,末端限制性片段长度多态性(TRFLP)分析已广泛用于UC肠黏膜菌群多样性的研究,但采集肠黏膜标本前清洁肠道对T-RFLP分析黏膜菌群多样性的影响尚未明确。目的:探讨肠道清洁对T-RFLP分析UC患者肠黏膜菌群多样性的影响。方法:纳入UC患者38例,根据结肠镜检查前是否行肠道清洁将患者分为洗肠组和未洗肠组,分别于结肠镜下取直肠、乙状结肠交界处黏膜组织,以T-RFLP分析肠黏膜细菌多样性。结果:聚类分析显示,洗肠组、未洗肠组菌落构成成分相似。洗肠组与未洗肠组的丰度、Simpson指数、均匀度指数相比差异无统计学意义(P>0.05),未洗肠组Shannon-Wiener指数较洗肠组显著增高(P<0.05)。MspⅠ酶切结果显示,281 bp为未洗肠组特有优势末端限制片段(T-RF),37 bp为洗肠组特有优势T-RF。两组共有优势T-RF的曲线下面积(AUC)比较显示,洗肠组490 bp T-RF较未洗肠组显著增高(P<0.05),其余优势T-RF的AUC差异无统计学意义(P>0.05)。结论:肠道清洁对T-RFLP分析UC肠黏膜菌群多样性总体无明显影响,但可能会造成部分罕见菌群减少。

基于T-RFLP和因子分析的香蒲根际细菌群落研究

以北京市永定河王平湿地为研究对象,应用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)对王平湿地再生水补水口及其远离补水口的香蒲根际细菌和氨氧化细菌(AOB)的群落结构及多样性变化进行分析,在此基础上结合MiCA3比对、典范对应分析(CCA)和多元统计中因子分析(FA),解析湿地不同空间细菌群落功能特性的变化.结果显示再生水补水口细菌群落各多样性指数均明显低于远离补水口细菌群落,而氨氧化细菌群落则呈现相反趋势.基于传统的T-RFLP片段MiCA3比对、CCA和FA相结合的分析表明:对细菌群落,占再生水补水口细菌群落总丰度55.6%的菌群与150bp代表的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)具相似净化功能,并与总有机碳生物化学循环过程具密切关系,其次占再生水补水口上游细菌群落总丰度75.5%的菌群与81bp为代表的假单胞菌属(Pseudomonas sp.)和Geitlerinema sp.具相似净化功能,并与氮的生物化学循环过程具密切关系.占再生水补水口下游细菌群落总丰度68.7%的菌群与138bp代表的小单孢菌属(Micromonospora sp.)具相似净化功能,同时与重金属Cu、V、和Ti生物化学循环具密切关系.对氨氧化细菌,266bp受铵态氮影响较大,占再生水补水口氨氧化细菌群落总丰度65.5%的菌群与266bp代表的Nitrosomonas sp.具相似的生境特征,适合在高氨环境中生长;与58bp所代表的Nitrosospira sp.具相似功能特性菌群丰度在远离补水口样点中较前者呈现显著增加趋势,表征该类菌群适合在相对低氨环境中生长.

T-RFLP技术在厌氧氨氧化菌群结构分析中的应用

为实现对样品中厌氧氨氧化菌群落组成的快速分析,提出一种基于末端限制性片段长度多态性技术(T-RFLP)分析环境样品中厌氧氨氧化菌群结构的方法.通过对SILVA(R108)SSU Ref数据库中已知厌氧氨氧化菌16S rD-NA序列的模拟PCR和酶切分析,选取合适的PCR引物(Amx368f-Amx820r)和限制性内切酶(MspI和RsaI),使得不同厌氧氨氧化菌属对应不同末端片段长度(T-RFs),从而完成对厌氧氨氧化菌群落组成的快速分析.重复性和灵敏性检验结果表明,该方法能够有效、稳定地应用于环境样品中厌氧氨氧化菌群落组成的快速分析.

单色多重荧光实时定量PCR测定端粒长度

目的在罗氏Light Cycler 480上建立单色多重荧光实时定量聚合酶链反应(MMQPCR)方法测定端粒长度。方法在罗氏480定量PCR仪上使用MMQPCR方法测定39例人外周血白细胞端粒长度(相对T/S比值),并与DNA印迹法(Southern blot)测得的平均末端限制性片段(TRF)长度作比较。结果 MMQPCR方法测定端粒长度相对T/S比值为1.13±0.21,Southern blot方法测量平均TRF长度为(7.46±1.21)kb,两种方法测定结果的相关性分析R^2=0.6706(P<0.001)。结论本研究建立的MMQPCR方法测定端粒长度重复性好、省时、简便、可靠,可高通量处理大量样品。

胜利油田单12区块内源微生物分子生态研究

为了全面客观地了解油藏内源微生物生态变化规律,针对油藏微生物特点建立了基于PCR扩增的变性梯度凝胶电泳(DGGE)和末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)2种研究方法。提取胜利油田单12区块注入水和产出水中微生物的总DNA,并以此DNA为模板PCR扩增16S rDNA,然后分别进行DGGE和T-RFLP分析。DGGE分析结果:注入水和单12-4井检测到的条带数各有10条,单12-5井有7条,但是单12-4井、单12-5井优势种群条带数都有6条,大于注入水的4条,表明油藏内源微生物具有十分丰富的多样性,激活剂的注入激活了内源微生物;T-RFLP分析表明,该区块油藏中主要存在脱硫弧菌、假单胞菌、不动杆菌和梭菌等细菌,这些均为有益采油菌类。该研究从分子生态学角度更准确地掌握了油藏微生物生态变化规律,为内源微生物驱油方案的优化和驱油效果的提高起到跟踪指导作用。

石油污染生物修复研究进展

石油污染多见于油田附近的土壤污染和海上油轮泄漏造成的海域污染,自1970s便出现了利用微生物降解石油污染物的生物修复研究,总结了1970s至今的相关文献发现石油污染生物修复技术受到越来越多的关注,其目前的主要研究方向包括:添加辅助营养物质或辅助乳化剂、石油污染降解过程的生物标记研究、菌株具体降解途径、工程示范研究。而由于石油污染成分复杂,不同微生物可利用的石油底物不同,降解途径也不同,因此传统的石油污染生物修复研究存在效率不高、难以维持等问题,而随着1990s以来分子生物学技术的迅速发展,其在石油污染生物修复中得到越来越多的应用,并有效地提高了修复效率。其应用主要包括以下两方面:(1)在掌握已有石油污染物生物降解途径和降解基因的基础上,研究针对石油污染不同底物的高效降解菌株,构建高效基因工程菌或功能互补的混合菌剂。譬如石油污染物的生物降解过程中,一系列的加氧酶/羟化酶起着最重要的作用,其中包括了单加氧酶和双加氧酶等。它们一般作用于降解的加羟基或后续的开环过程。而不同的脱氢酶、脱羧基酶、辅酶A连接酶等,则对底物加氧后的降解起着重要作用。因此本文重点分析整理了一系列典型石油污染物降解途径中的加氧酶及其参考菌株。(2)由于下游多态性分析方法的进步,越来越多的研究利用PCR对修复过程中群落的重要降解基因进行扩增,譬如对芳烃开环有重要作用的儿茶酚1,2-双加氧酶(C12O)、儿茶酚2,3-双加氧酶(C23O)以及对长链烷烃降解起作用的alkB,alkM等基因,并进而应用rDNA扩增及限制性位点分析、梯度凝胶电泳、末端限制性片段长度多态性分析等方法监测研究石油污染的生物降解过程。本文总结了近年来石油污染修复中应用上述方法的研究,为今后的石油污染生物修复工作提供参考。

PCR-TRFLP研究托盘包装冷却猪肉冷藏过程中的菌相变化

应用PCR-末端限制性片段长度多态性分析(PCR-TRFLP),结合16S rRNA基因克隆文库和序列分析,研究托盘包装冷却猪肉在4℃贮藏过程中的菌相变化.结果表明:在整个贮藏过程的肉样TRFLP图谱中共产生35种谱带,表明冷却肉中微生物组成十分复杂;对应于假单胞菌(Pseudomonas)的谱带峰在贮藏过程中变化明显,其相对峰面积由0 d的5.7%至贮藏末期达到83.4%,表明贮藏末期主要优势腐败菌为假单胞菌.

六种香辛料水提取物对大鼠肠道乳酸菌影响的研究

目的:观察肉桂、干姜、丁香、小茴香、胡椒和花椒等六种香辛料水提取物对消化系统功能紊乱的积极作用。方法:本研究采用末端限制性片段长度多态性分析技术,再用总峰面积、Ribotype丰富度(S)、Shannon多样性指数(H)、均匀度指数(E)以及Jacaard相似性指数等指标,针对六种常见香辛料的水提取物对大鼠结肠和直肠中乳酸菌群的数量、多样性及结构进行了分析。结果:六种香辛料的水提取物对结肠中乳酸菌群生长的影响存在差异,但均抑制了直肠中乳酸菌的生长;然而,结肠中除丁香和小茴香组外,基本上都能增加乳酸菌的多样性和分布的均一性;直肠中则只有小茴香组乳酸菌群的多样性和分布的均一性降低;六种水提取物对结肠和直肠的乳酸菌群的结构均产生了较大影响。结论:六种香辛料对消化系统功能紊乱防治功效的共性和差异可能与其对肠道乳酸菌的影响相同或不同有关。

hTERT基因多态性与胃癌易感性的研究

人端粒酶逆转录酶(hTERT)作为端粒酶的关键酶参与了包括胃癌在内的多种肿瘤的发生和发展,有研究发现该基因的多个单核苷酸多态性(SNP)位点与多种恶性肿瘤具有不同程度的相关性。目的:探讨hTERT基因rs2853676和rs2853677位点SNP与胃癌遗传易感性的关系。方法:采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)法检测297例胃癌、105例萎缩性胃炎和402例对照组患者rs2853676和rs2853677位点的基因多态性,采用病理学检查和^(13)C-尿素呼气试验检测幽门螺杆菌(Hp)感染。结果:胃癌组rs2853676位点AA基因型频率显著高于对照组(15.2%对6.5%,P=0.01),AA基因型携带者患胃癌的风险增加2.47倍(95%CI:1.46~4.16)。三组rs2853677位点CC、TC、TT基因型频率差异无统计学意义。与对照组相比,萎缩性胃炎组和胃癌组Hp感染率显著升高(64.8%、56.9%对40.3%,P均<0.01),OR值分别为2.73(95%CI:1.74~4.26)、1.96(95%CI:1.44~2.67)。Logistic回归分析发现,Hp感染与基因突变无明显交互作用。结论:hTERT基因rs2853676基因多态性与胃癌遗传易感性有关,其增加胃癌的风险与Hp感染可能无关。

胃癌患者中hTERT启动子及外显子区域基因多态性的研究

目的:探讨端粒酶逆转录酶(hTERT)基因rs2853676和rs2853677位点单核苷酸多态性与胃癌遗传易感性的关系。方法:采用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)法对297例胃癌患者、105例萎缩性胃炎患者及402例非萎缩性胃炎患者进行基因多态性分析,采用病理学诊断和13C尿素酶呼气试验(13C-UBT)检测幽门螺杆菌(Hp)感染情况。结果:rs2853676位点胃癌组AA基因型频率显著高于对照组(15.2%vs 6.5%),AA基因型携带者患胃癌风险增加2.47倍(95%CI 1.46-4.16);对照组、萎缩性胃炎组、胃癌组HP感染率分别为40.3%、64.8%、56.9%,与对照组相比,萎缩性胃炎组及胃癌组Hp感染率明显增加,差异有统计学意义(P均<0.01),OR值分别为2.73(95%CI 1.74-4.26)、1.96(95%CI 1.44-2.67),经Logistic回归分析发现,Hp感染与基因突变无明显交互作用;rs2853677位点CC、TC、TT基因型频率在对照组、萎缩性胃炎组及胃癌组分布差异无统计学意义(P>0.05)。结论:hTERT基因rs2853676基因多态性与胃癌遗传易感性有关,其增加胃癌风险与Hp感染可能无关。