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。

16S rRNA甲基化酶基因在鸡源和鸭源沙门菌中的流行特征

氨基糖苷类药物是一种重要的治疗人兽临床上细菌感染的抗菌药物,而16S rRNA甲基化酶是近年新发现的氨基糖苷类药物高度耐药的一种耐药机制。对2021—2022年分离自泰州鸡源和鸭源的143株沙门菌进行阿米卡星抗性平板筛选,并通过PCR方法检测耐阿米卡星的菌株是否携带相应的耐药基因。结果显示,沙门菌中armA基因较流行(22/143,15.38%),也有少数菌株携带rmtB基因(1/143,0.70%),其他基因未检测到;不同宿主中,鸡源沙门菌是主要宿主;不同血清型中,印第安纳沙门菌是优势血清型。携带armA基因或rmtB基因的23株阳性菌,阿米卡星的MIC值均高达512μg/mL以上,且表现出多重耐药现象,其中,较为流行的耐药谱是氨苄西林-头孢唑啉-氨曲南-庆大霉素-阿米卡星-萘啶酸-环丙沙星-氯霉素-喹乙醇-复方新诺明-头孢噻肟-链霉素-四环素-氟苯尼考-磷霉素。国内外关于16S rRNA甲基化酶基因在沙门菌中的研究相对较少。本研究结果可为生产实践中耐药菌株的快速监测提供参考,也可为动物临床或养殖业中合理使用氨基糖苷类药物提供理论依据。

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。

基于16S rRNA基因测序探究参地消银颗粒对血热湿滞毒蕴型银屑病患者肠道菌群的影响

目的:基于16S rRNA基因测序技术研究参地消银颗粒对血热湿滞毒蕴型银屑病患者肠道菌群的影响,进一步阐明血热湿滞毒蕴型银屑病患者肠道菌群与健康人群之间的差异。方法:选取符合纳入标准的血热湿滞毒蕴型银屑病患者24例,随机分为患病组、参地消银颗粒治疗组、复方青黛胶囊对照组,同时纳入12名健康志愿者为正常对照组。收集患者入院前及入院8周后的粪便样本以及健康志愿者体检当日的粪便样本,进行16S rRNA V3V4区段的基因测序分析不同菌属的相对丰度;利用QIIME2软件进行操作扩增子序列变异(ASV)的划分,对物种注释及丰度分析;通过α多样性(alpha diversity)和β多样性分析(beta diversity),揭示样本中物种组成和样本间群落结构的差异,通过功能预测分析在KEGG Pathway层面了解群落样本行使的生物学功能;对数据进行独立样本t检验和Mann-Whitney U检验以进行统计分析。结果:与正常对照组比较,患病组的肠道菌群在门水平上拟杆菌门丰度下降,而厚壁菌门丰度则富集;特别是考拉杆菌属的丰度在患病组中降低最明显。给予参地消银颗粒治疗后,显著改善患者的肠道菌群结构,特别是在厚壁菌门和拟杆菌门的比例上显示出较好的调节效果;此外,通过alpha和beta多样性分析,进一步揭示了治疗前后肠道菌群的多样性和群落结构的差异。功能预测分析显示,患病组的肠道菌群功能在核糖体、嘌呤代谢、嘧啶代谢以及氨基糖和核苷酸糖的代谢等生物学通路上与正常对照组存在一定程度差异。结论:参地消银颗粒通过调节肠道菌群的组成,尤其是在提高考拉杆菌属的丰度方面显示出显著效果,有助于恢复血热湿滞毒蕴型银屑病患者的肠道微生态平衡,从而可能影响疾病的进程和治疗效果。

16S rRNA基因序列用于临床非典型细菌的补充鉴定

目的利用16SrRNA基因序列分析方法鉴定临床非典型细菌,为临床细菌分类鉴定新方法提供补充。方法提取细菌的DNA,自行设计引物并利用PCR技术扩增细菌16SrRNA基因片段,并对扩增片段进行序列测定,利用Blast等在线软件进行序列同源性分析。结果在32株临床非典型细菌中,3株细菌可以鉴定到“属”,29株细菌可以鉴定到“种”,其中2株可以鉴定到“亚种”。结论16SrRNA基因序列分析法是有效的病原细菌分类鉴定的补充。

秀丽白虾线粒体16S rRNA基因序列及长臂虾亚科系统进化初步分析

旨在了解秀丽白虾线粒体16S rRNA基因序列及线粒体16S r RNA基因在虾类物种鉴定及系统分类中的作用,采用PCR特异扩增测序的方法,对秀丽白虾(Exopalaemon modestus)的16S rRNA基因片段进行了分析,并探讨了长臂虾亚科虾类的系统发育关系。结果表明:54尾秀丽白虾16S r RNA基因共发现5种单倍型和8个变异位点。13种长臂虾间的遗传距离在0~0.2614之间,7个属间的遗传距离为0.1344~0.2769。NJ法和ME法构建的系统进化树显示,除洁白长臂虾外,同属的不同种先聚成一支,其中东方白虾和脊尾白虾亲缘关系最近。长臂虾属和小长臂虾属亲缘关系很近,长臂虾属为多起源;推测洁白长臂虾与宽额拟瘦虾之间的分化时间距今约22.34百万年。本研究结果表明,线粒体16S rRNA基因序列不能单独对长臂虾亚科虾类进行物种鉴定,但进行系统分类和亲缘关系分析是可行的。

弯曲杆菌16S rRNA基因质粒DNA标准物质的研制

弯曲杆菌引起的食源性胃肠道疾病是21世纪人类面临的一项严重经济和公共卫生负担。当前国内外进行的弯曲杆菌属分子生物学检测方法研究的靶基因均为16S rRNA基因。为满足检测试剂标准化需求,制备了候选弯曲杆菌16S rRNA基因质粒DNA标准物质,经均匀性和稳定性检验,证实其于-20℃保存12个月,4℃短期保存8 d,反复冻融30次后依然稳定。对候选标准物质采用微滴式数字PCR(ddPCR)方法,联合8家实验室进行联合定值,对不确定度进行量化、合成,确定了标准物质的扩展不确定度。最终确定弯曲杆菌16S rRNA质粒DNA标准物质标准值为4.95×10^(3)copies/μL,扩展不确定度(k=2)为0.47×10^(3)copies/μL。临床试用结果表明,该产品具有良好的均匀性和稳定性。该标准物质的研制,为我国弯曲杆菌分子生物学检测试剂的标准化奠定了基础。

1株阿尔巴斯绒山羊源产气荚膜梭菌的毒素型鉴定和16S rRNA基因的遗传进化分析

为了了解1例经诊断为产气荚膜梭菌病而死亡的阿尔巴斯种绒山羊感染的产气荚膜梭菌的毒素型和16S rRNA基因的遗传进化特性,试验设计5对特异性毒素引物,采用PCR方法进行毒素型的鉴定,对16S rRNA基因扩增和测序,对测序结果进行遗传进化分析。结果表明:只有α毒素引物扩增出约475 bp长的目的条带,阿尔巴斯绒山羊梭菌性肠炎的致病菌毒素为α毒素,为A型产气荚膜梭菌,其16S rRNA基因序列与天津地区产气荚膜梭菌(登录号为KP944160.1)位于同一分支,亲缘关系最近,核苷酸相似性为98.53%。说明此次阿尔巴斯绒山羊感染的产气荚膜梭菌的毒素型是A型,且鉴定菌株与天津地区产气荚膜梭菌(登录号为KP944160.1)起源于共同的祖先。

基于COI和16S rRNA基因片段鉴定厦门海域的仔稚鱼

本文基于线粒体细胞色素C氧化酶亚基I(COI)基因和16S rRNA基因片段对采集于厦门海域的仔稚鱼样品进行种类鉴定,探究其在仔稚鱼种类鉴定中的适用性。研究共获得64条COI基因序列和74条16S rRNA基因序列,通过序列比对,COI基因将仔稚鱼样品鉴定为26个种类,其中19个种类鉴定到种、6个鉴定到属、1个种类仅鉴定到科;16S rRNA基因将仔稚鱼样品鉴定为29个种类,其中23个种类鉴定到种、6个鉴定到属。COI基因的平均种内遗传距离为0.0015,平均种间遗传距离为0.1976,16S rRNA基因的平均种内遗传距离为0.0003,平均种间遗传距离为0.0892,COI和16S rRNA基因的平均种间遗传距离都为平均种内遗传距离的10倍以上,两者都可以进行有效的仔稚鱼种类鉴定。在基于COI和16S rRNA基因构建的系统进化树上,所有物种都分别单独聚为一支,同一个种类的不同个体都能聚在同一个分支,这些物种均能得到有效区分。以上结果表明,COI和16S rRNA基因均可以实现仔稚鱼的种类鉴定,两种基因结合使用可以提高仔稚鱼种类鉴定的准确性。

基于16S rRNA基因分析虫草寄主蝠蛾的系统进化关系

为了解虫草寄主昆虫的系统进化关系,基于线粒体DNA(mtDNA)16S rRNA基因对7种虫草寄主蝠蛾、2种其他蝠蛾及其他科蛾类的系统进化关系进行研究.用ClustalX 2.1软件对11种蝠蛾16S rRNA基因进行序列对位排列,DAMBE软件分析基因序列的碱基组成及AT或GC偏斜性.用MEGA 7.0统计不同基因序列间的位点数目以及蝠蛾科蝠蛾种间遗传间距,并以果蝇(Drosophila yakuba)做外群,构建分子系统进化树.结果表明:11种蝠蛾的16S rRNA基因序列进行比对排列后,共1411 bp,其A+T的平均含量为85.3%,保守位点1054个,简约位点143个,可变位点310个.11种蝠蛾种间遗传距离为0.005~0.117,其中人支蝠蛾与阿尔泰蝠蛾和贡嘎蝠蛾的种间遗传距离均为0.005,Triodia sylvina与蒲氏钩蝠蛾遗传距离最大(0.117).分别以16S rRNA和16S rRNA联合COⅠ基因构建分子系统树,分析表明蝠蛾科虫草寄主蝠蛾间的关系较近,而与其他蛾类关系较远,其亲缘关系远近与其地理分布有一定关系,与形态学分类观点相吻合.以上结果说明,16S rRNA基因是适用于虫草寄主蝠蛾分类研究的一种有效标记基因.

基于16S rRNA基因测序技术分析非酒精性脂肪性肝病大鼠的肠道菌群

目的 基于16S rRNA基因测序技术分析非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)大鼠的肠道菌群。方法 以SPF级SD大鼠为实验对象,随机分为普通饮食组(对照组)和高脂饮食组(模型组)。高脂饮食组通过进食高脂饲料8周诱发NAFLD模型。8周后检测大鼠血清丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、甘油三酯(triglyceride,TG)和总胆固醇(total cholesterol,TC)水平,取肝组织进行HE及油红O染色,采集大鼠新鲜粪便通过高通量测序法对肠道粪便细菌16S rRNA的V3-V4区进行基因测序。利用UPARSE软件进行类单元(operational taxonomic unit,OTU)聚类,采用RDP Classifier算法对OTU代表序列进行比对分析,并在门、纲、目、科、属、种等水平上进行注释其群落的物种信息。基于OTU聚类结果,利用mothur软件和Qimme(V.1.8)进行Alpha多样性分析和Beta多样性分析,并通过LEfSe软件进行组间菌落差异分析。结果 与正常组相比,模型组大鼠AST [(23.63±4.82)U/L vs (10.61±1.17)U/L]、ALT [(9.98±2.27)U/L vs(3.40±0.81)U/L]、LDL-C [(0.69±0.11)mmol/Lvs(0.34±0.10)mmol/L]、TG [(0.90±0.24)mmol/L vs (0.33±0.13)mmol/L]及TC [(5.69±0.72)mmol/L vs(2.10±0.42)mmol/L]水平均显著升高,HDL-C [(0.62±0.14)mmol/L vs (1.07±0.17)mmol/L]水平显著降低,差异均有统计学意义(P均<0.05)。两组共获得2607个OTU,经过抽平处理后获得2547个OTU,其中对照组2367个,模型组2168个,两组共享OTU为1988个。随样本量增加物种累积曲线趋于平缓,表明样本量充分。在Alpha多样性指数中,模型组的香农指数(7.0673±0.4812 vs 6.1695±0.7165)、物种个数[(968.6250±233.0221)个vs (1155.9500±129.0011)个]和PD_Whole_Tree指数(69.3449±14.2872vs82.0219±10.2012)显著低于对照组,差异有统计学意义(P均<0.05),Chao1指数也低于对照组(1418.4503±277.8639 vs 1599.1725±100.1048),但差异无统计学意义(P>0.05)。采用主成分分析、主坐标分析、层次聚类分析、偏最小二乘法判别分析和非度量多维尺度法等Beta多样性分析方法均能将模型组与对照组大鼠完全区分开来,进一步说明二者间的菌群有明显区别。采用RDP Classifier算法对OTU代表序列进行比对分析,结果表明,从门水平分析,NAFLD大鼠厚壁菌门和放线菌门丰度增加,其中放线菌门丰度显著增加,拟杆菌门和变形菌门的丰度降低。从纲水平分析,NAFLD大鼠放线菌纲和丹毒丝菌纲相对丰度显著升高,而杆菌纲相对丰度显著下降。从目水平分析,NAFLD大鼠红椿菌目和丹毒丝菌目相对丰度显著升高,而乳杆菌目和酸微菌目相对丰度显著降低。从科水平分析,NAFLD大鼠毛螺菌科(Lachnospiraceae)、瘤胃菌科(Ruminococcaceae)、消化链球菌科(Peptostreptococcus)、丹毒丝菌科(Erysipelotrichaceae)和双歧杆菌科(Bifidobacteriaceae)等增加,其中双歧杆菌科、肽链球菌科显著增加,乳酸杆菌科(Lactobacillaceae)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)和拟杆菌目S24-7组比例下降,其中乳酸杆菌科显著性减少。采用LEfSe对组间差异显著的物种分析,结果表明两组间差异起重要作用的肠道微生物类群共126个,LDA值大于3.6的微生物类群共24个。结论与普通饮食组相比,高脂饮食组干预8周后大鼠肠道菌群结构和多样性均发生显著变化。

基于16S rRNA基因检测双歧杆菌的方法

本文综述了基于16S rRNA序列(16S rDNA)检测、鉴定双歧杆菌的方法。包括基因探针法、荧光原位杂交法、PCR扩特异性片段法、多重PCR法、荧光定量PCR法和PCR-DGGE/TGGE法等。

应用16S rRNA基因测序比较分析不同品系1型糖尿病小鼠肠道菌群的异同

目的比较C57BL/6(B6)和FVB两个品系小鼠建立的1型糖尿病(T1DM)模型肠道菌群组成和多样性的异同,为探索两模型在T1DM相关肠道菌群研究中的进一步应用提供背景数据。方法采用8周龄SPF级雄性B6和FVB小鼠各20只,两组小鼠每天腹腔注射40 mg/kg的链脲佐菌素(STZ)连续5 d,小鼠空腹血糖连续2周≥11.1 mmol/L为T1DM建模成功,建模6周后每组分别收集10份洁净粪便,进行16S rRNA基因V3-V4区测序,分析粪便中肠道菌群的Alpha多样性、Beta多样性、优势菌科及肠道菌群相关的功能通路。结果B6与FVB组T1DM小鼠肠道菌群的Alpha多样性和丰富度没有显著差异(P>0.05),两组小鼠的菌群Beta多样性存在统计学上的差异(P<0.05)。B6组T1DM小鼠肠道的优势菌科为Muribaculaceae、Lactobacillaceae、Lachnospiraceae、Prevotellaceae、Desulfovibrionaceae、Akkermansiaceae;FVB组T1DM小鼠肠道的优势菌科为Lactobacillaceae、Muribaculaceae、Lachnospiraceae、Prevotellaceae、Clostridiales_unclassified、Saccharimonadaceae、Marinifilaceae;两组中共有的优势菌科在比例上差异很大。B6与FVB组的厚壁菌门与拟杆菌门的比值都显著增加。两组T1DM小鼠肠道菌群的功能通路集中在以氨基酸、糖代谢及核苷酸的代谢途径中。结论两组T1DM小鼠肠道菌群Alpha多样性无差异,但肠道菌群的组成及比例差异较大,优势菌群在不同模型中的组成比例发生了改变。

发病鲆鲽类分离菌株的16S rRNA基因测序分析

细菌性疾病是中国海水养殖鲆鲽类的主要病害,为全面了解病原菌种类,本研究对1999~2012年从山东、江苏、河北、天津等沿海地区养殖场发病鲆鲽鱼类中分离得到的124株优势菌株进行了16S rRNA基因测序和系统发育学分析。将基因序列与GenBank核酸序列数据库进行相似度比对分析,结果显示,有83株与弧菌属(Vibriosp.)细菌相似度最高,11株与气单胞菌属(Aeromonas sp.)细菌相似度最高,4株与爱德华氏菌属(Edwardsiella sp.)细菌相似度最高,26株为其他15种属的细菌。根据系统发育学分析结果,进一步将66株菌鉴定为16个种,优势种为溶藻弧菌(V.alginolyticus)、哈氏弧菌(V.harveyi)、鳗弧菌(V.anguillarum)、杀鲑气单胞菌(A.salmonicida)和迟缓爱德华氏菌(E.tarda)。选择其中的9株鳗弧菌和4株迟缓爱德华氏菌进行人工感染实验,结果显示,其中7株鳗弧菌和3株迟缓爱德华氏菌对大菱鲆(Scophthalmus maximus)有较强的致病性。研究结果可为阐明中国海水养殖鲆鲽类的流行病发生历史、病原种类、病原监测及疾病控制提供重要参考。

COⅠ和16S rRNA基因在鱼胶品种鉴别中的适用性研究

为建立准确的鱼胶鉴别技术,该研究从DNA条形码的角度出发,分析了细胞色素氧化酶亚基I基因(cytochrome c oxidase subunitⅠ,COⅠ)和核糖体16S rRNA基因(16S ribosomal RNA,16S rRNA)在鱼胶品种中的鉴别适用性。选用3对通用引物对五大类鱼胶产品共30个样品的COⅠ基因和16S rRNA基因的序列片段进行PCR扩增和测序,利用DnaSP 6.12、Mega 11软件进行了DNA序列分析和遗传差异分析,最终基于邻接法(neighbor-joining,N-J)构建进化树。结果显示,在基因片段序列分析方面,2种基因片段都表现出核苷酸碱基偏倚性,16S rRNA基因序列变异率远小于COⅠ基因,16S rRNA基因遗传物质更具有稳定性。在遗传距离方面,COⅠ序列和16S rRNA序列种内平均遗传距离分别为0.56%和0.37%,种间平均遗传距离分别为20.26%和13.93%。从建树结果来看,16S rRNA基因在部分同源性较高的物种鉴别中不如COⅠ基因分类明确,但也能区分出五大类鱼胶。因此建议联合使用COⅠ和16S rRNA两种基因作为鱼胶品种鉴别的DNA条形码,鉴别准确率可达100%。

分析方法对细菌群落16S rRNA基因扩增测序分析结果的影响

细菌16S rRNA基因扩增测序是当前环境微生物组学研究中应用最为广泛的方法之一。然而,测序序列最小分类单元的划分有多种方式,其对微生物多样性下游分析结果的影响还有待进一步探究。本研究通过提取5组环境样本(森林、农田、湿地土壤、湖泊沉积物和水体)的DNA进行16S rRNA基因扩增测序,对测序结果同时采用5种最小分类单元的划分方式(基于97%、98%、99%和100%序列相似性聚类的OTU以及基于DADA2算法得到的ASV)进行划分,比较分析最小分类单元划分方法对微生物群落多样性、组成、以及其与环境因子关联性分析造成的影响。结果表明,提高分类分辨率,能够获得更高的群落α多样性(Chao1和Shannon)和β多样性(P < 0.05),而相对于按序列相似性聚类的OTU,ASV方法会在一定程度上降低Chao1和PD指数。对于群落组成,分类单元的划分方式主要影响微生物组一些低丰度属(< 0.2%)的占比,而对较高的分类学水平(门水平)组成的影响较小。此外,冗余分析的结果表明,提高分类分辨率水平,能够使得环境因子对微生物群落能够获得更高的解释度,同时也会影响各环境因子对群落组成的解释度排序。总之,本研究明晰了最小分类单元的不同划分方式会对微生物组多样性、组成以及与环境因子的关联性造成的影响,为后续环境微生物组学研究提供了理论指导。