16S rDNA方法鑒定細菌種屬1

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1、16SrDNA方法鑒定細菌種屬一．目的1.掌握16SrDNA對細菌進行分類的原理及方法；2.掌握DNA提取、PCR原理及方法、DNA片段回收等實驗操作。二、原理隨著分子生物學的迅速發(fā)展，細菌的分類鑒定從傳統(tǒng)的表型、生理生化分類進入到各種基因型分類水平，如(G+C)mol%、DNA雜交、rDNA指紋圖、質(zhì)粒圖譜和16SrDNA序列分析等。細菌中包括有三種核糖體RNA，分別為5SrRNA、16SrRNA、23SrRNA，rRNA基因由保守區(qū)和可變區(qū)組成。16SrRNA對應于基因組DNA上的一段基因序列稱為16SrDNA。5SrRNA雖易分析，但核苷

2、酸太少，沒有足夠的遺傳信息用于分類研究；23SrRNA含有的核苷酸數(shù)幾乎是16SrRNA的兩倍，分析較困難。而16SrRNA相對分子量適中，又具有保守性和存在的普遍性等特點，序列變化與進化距離相適應，序列分析的重現(xiàn)性極高，因此，現(xiàn)在一般普遍采用16SrRNA作為序列分析對象對微生物進行測序分析。　在細菌的16SrDNA中有多個區(qū)段保守性，根據(jù)這些保守區(qū)可以設計出細菌通用物，可以擴增出所有細菌的16SrDNA片段，并且這些引物僅對細菌是特異性的，也就是說這些引物不會與非細菌的DNA互補，而細菌的16SrDNA可變區(qū)的差異可以用來區(qū)分不同的菌。因此

3、，16SrDNA可以作為細菌群落結(jié)構(gòu)分析最常用的系統(tǒng)進化標記分子。隨著核酸測序技術(shù)的發(fā)展，越來越多的微生物的16SrDNA序列被測定并收入國際基因數(shù)據(jù)庫中，這樣用16SrDNA作目的序列進行微生物群落結(jié)構(gòu)分析更為快捷方便。1、16SrRNA普遍存在于原核生物中。rRNA參與生物蛋白質(zhì)的合成過程，其功能是任何生物都必不可少的，而且在生物進化的漫長歷程中保持不變，可看作為生物演變的時間鐘。　　2、在16SrRNA分子中，既含有高度保守的序列區(qū)域，又有中度保守和高度變化的序列區(qū)域，因而它適用于進化距離不同的各類生物親緣關(guān)系的研究。　　3、16SrRN

4、A的相對分子量大小適中，約1540個核苷酸，便于序列分析。4、可變區(qū)序列因細菌不同而異，恒定區(qū)序列基本保守，所以可利用恒定區(qū)序列設計引物，將16SrDNA片段擴增出來，利用可變區(qū)序列的差異來對不同菌屬、菌種的細菌進行分類鑒定。16SrDNA鑒定是指用利用細菌16SrDNA序列測序的方法對細菌進行種屬鑒定。包括細菌基因組DNA提取、16SrDNA特異引物PCR擴增、擴增產(chǎn)物純化、DNA測序、序列比對等步驟。是一種快速獲得細菌種屬信息的方法。利用16SrDNA鑒定細菌的技術(shù)路線：三、操作步驟（一）細菌基因組DNA提取1.挑單菌落接種到10mLLB培

5、養(yǎng)基中37℃振蕩過夜培養(yǎng)。2.取2mL培養(yǎng)液到2mLEppendorf管中，8000rpm離心2分鐘后倒掉上清液。3.加140μLTE打散細菌，再加入60μL10mg/ml的溶菌酶。37℃放置10分鐘。4.加入400μLDigestionBuffer，混勻。再加入3μLProteinK，混勻，55℃溫育5分鐘。5.加入260μL乙醇，混勻，全部轉(zhuǎn)入UNIQ-10柱中。10000rpm離心1分鐘，倒去收集管內(nèi)的液體。6.加入500μL70％乙醇（WashSolution），10000rpm離心0.5分鐘。7.重復第六步。8.再10000rpm離心

6、2分鐘徹底甩干乙醇。吸附柱轉(zhuǎn)移到一個新的1.5mL的離心管。9.加入50μL預熱(60℃)的洗脫緩沖液，室溫放置3分鐘。12000rpm離心2分鐘，流下的液體即為基因組DNA。10.電泳。取3μL溶液電泳檢測質(zhì)量。（二）PCR擴增1.根據(jù)已發(fā)表的16SrDNA序列設計保守的擴增引物。16S(F)5'-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3'16S(R)5'-GGTTACCTTGTTACGACTT-3'2.PCR擴增體系：在0.2mLEppendorf管中加入1μLDNA，再加入以下反應混合液：16S(F)1μL(10μM)16S(R)1μ

7、L(10μM)10×PCRBuffer5μLdNTP4μLTaq酶0.5μL加ddH2O使反應體系調(diào)至50μL，簡單離心混勻。3.PCR反應將Eppendorf管放入PCR儀，蓋好蓋子，調(diào)好擴增條件。擴增條件為：94℃3min94℃30sec50℃45sec35cycles72℃100sec72℃7min4.PCR產(chǎn)物的電泳檢測拿出Eppendorf管，從中取出5μL反應產(chǎn)物，加入1μL上樣緩沖液，再加入4ul的ddH2O混勻。點入預先制備好的1%的瓊脂糖凝膠中。電泳1hr。在紫外燈下檢測擴增結(jié)果。（三）擴增片段的回收根據(jù)上步實驗結(jié)果，如果擴增

8、產(chǎn)物為唯一條帶，可直接回收產(chǎn)物。否則從瓊脂糖凝膠中切割核酸條帶，并回收目的片段。1）稱量一2mL.的Eppendorf管質(zhì)量，記錄。2）在紫外燈下切割