16SrRNA基因在临床上的应用进展

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(收稿日期:2005206228)(本文编辑:赵英卓)

16S rRNA 基因在临床上的应用进展

Progress in Clinical Application of 16S rRNA G ene

杨祖卿(综述)　尚世强(审校)

(浙江大学医学院附属儿童医院,杭州310003)

【摘要】　传统的细菌检测主要依靠血清学、生物化学、细菌形态学及细菌培养等方法进行分类鉴定,但前三者敏感性和特异性不高,后者费时且阳性率低。近10余年来分子生物学技术发展迅速,各种基因方法如DNA 杂交、质粒图谱和16S rRNA 序列分析等在临床上得到广泛应用。该文就近年来国外16S rRNA 在细菌学研究及其应用的一些新进展作一综述。 【关键词】　RNA ,核糖体,16S;　基因

【中图分类号】　Q522 【文献标识码】　A 【文章编号】100123512(2005)0420252204

16S rRNA 基因是细菌染色体上编码rRNA 的相对应的DNA 序列,存在于所有细菌及衣原体、立克次体、支原体、螺旋体、放线菌等原核生物的染色体基因中,不存在于病毒、真菌等非原核生物体内。16S rRNA 具有以下特点:(1)多拷贝。以多拷贝形式存在于细菌染色体基因组中;(2)多信息。编码基因由可变区和保守区组成,保守区为所有细菌共有,细菌间无差别;可变区具有属或种的特异性,可据此设计引物、探针。(3)长度适中。其编码基因长度约1500bp 。目前,几乎所有病原菌的16S rRNA 基因测序均已完成,因此被选为细菌病原体PCR 扩增部分或全部序列的目标[1]。1　研究方法

1.1　基因芯片技术　基因芯片技术也称DNA 微阵列(DNA arrays ),指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或

者直接将大量DNA 探针以点涂的方式有序地固化于支持物表面,然后与标记的样品杂交,通过对杂交信号的检测分析,即可得出样品的信号(基因序列或表达信息)。其突出特点在于高度的并行性、多样性、微型化和自动化。有时胶体电泳会得出模糊的结果,非特异的PCR 产物使电泳解释显得困难,而芯片杂交却不会

作者简介:杨祖卿(19762),男,浙江苍南人,在读硕士研究生,主要从事儿童感染性疾病的分子生物学研究。

为这一问题所困扰;短的产物和阵列杂交更有效,PCR 效果更好,因为芯片杂交不会受限于产物的长度以至不能鉴别[2]。

1.2　单链构象多态性分析　单链构象多态性分析的

基本原理是单链DNA 呈现复杂的构象,而这种立体构象主要是依靠单链内碱基配对等分子内相互作用维系的,当碱基发生改变时,必然会影响其构象改变。一旦变性,单链DNA 片段采用一种基于其序列上的特定构象,通过非变性凝胶电泳保持这种构象。这种情况导致了那些具有类似大小却有不同序列的PCR 产物在电泳移动度上有一个变化,这允许它们在检测点不需要完全测序就能区别开来[3]。聚丙稀酸胺凝胶电泳可敏锐地检测单链DNA 序列改变所导致的构象变化。小于400bp 的DNA 片段经变性、双链解链为单链条件下进行聚丙稀酸胺凝胶电泳,根据迁移率的改变可发现具有一个bp 变异的DNA 链。细菌16S rRNA 的保守区是理想的引物目标识别区,而可变区对种类鉴别是有用的。细菌的16S 核糖体基因证实种类特异的序列变异性导致一种DNA 片段构象很容易被单链构象多态性分析所证明。

1.3　荧光定量技术　T aq Man 技术的基本原理[4]是利

用T aq 酶的5′23′外切酶核酸活性,在普通引物5′端和3′端中添加一条荧光双标记探针,分别标记上荧光报