中科院揭示基因組內16S rRNA差異導致的原核生物多樣性

近期，中科院武漢病毒研究所周寧一研究員課題組，在基因組內16S rRNA基因的差異性而導致的原核生物多樣性高估研究方面取得重要進展。相關結果發(fā)表在7月的微生物學刊物Applied and Environmental Microbiology上，并被本期雜志選為亮點文章。

<img alt="中科院揭示基因組內16S rRNA差異導致的原核生物多樣性" 16s="" rrna"="" data-cke-saved-src="http://www.bio1000.com/uploads/allimg/130930/13534L3W-0.jpg" src="http://www.bio1000.com/uploads/allimg/130930/13534L3W-0.jpg" style="vertical-align: middle; border: 0px; width: 250px; height: 310px; ">

16S rrna

自從Carl Woese應用16S rRNA基因來確定原核生物的親緣關系，這個方法已成為原核生物系統(tǒng)發(fā)育和分子生態(tài)學研究中*的經典標準。然而，該基因在原核生物內往往同時存在多個拷貝，而且拷貝之間的基因序列并不*一致。因此，在原核生物生態(tài)學研究中，基于16S rRNA基因的菌群多樣性分析會引起一定程度的高估。

該組從目前2013個測序的原核生物基因組中，對16S rRNA基因的拷貝數及基因組內部異質性做了詳細的分析研究，發(fā)現細菌基因組中包含1-15個拷貝，古菌基因組中包含1-4個拷貝。在952個基因組（隸屬于585個種）內發(fā)現16S rRNA基因存在異質性。并發(fā)現16S rRNA基因不同區(qū)域存在不同程度的異質性，因而利用不同區(qū)域的序列進行基于焦磷酸測序的分子生態(tài)學研究會造成不同程度的多樣性高估。

本研究指出，對于經常用來進行焦磷酸測序的區(qū)域中，V4-V5區(qū)域顯示了zui低的高估程度（約為3.0%），而V6區(qū)域的高估程度zui高（約為13%）。因此在原核生物分子生態(tài)學研究中，16S rRNA基因的V4-V5區(qū)域更適合作為焦磷酸測序的目的片段。這是迄今為止zui全面的關于16S rRNA基因的基因組內差異的研究，本研究不但提供了在針對不同的16S rRNA基因區(qū)段時不同豐度的高估程度，而且提出了可利用V4-V5區(qū)來降低這一高估。