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(nèi)16S rRNA基因的差異性而導(dǎo)致的原核生物多樣性高估研究方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在7月的微生物學(xué)刊物Applied and Environmental Microbiology上，并被本期雜志選為亮點(diǎn)文章。

<img alt="中科院揭示基因組內(nèi)16S rRNA差異導(dǎo)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(yīng)用16S rRNA基因來確定原核生物的親緣關(guān)系，這個(gè)方法已成為原核生物系統(tǒng)發(fā)育和分子生態(tài)學(xué)研究中*的經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)。然而，該基因在原核生物內(nèi)往往同時(shí)存在多個(gè)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(xué)研究中，基于16S rRNA基因的菌群多樣性分析會(huì)引起一定程度的高估。

該組從目前2013個(gè)測(cè)序的原核生物基因組中，對(duì)16S rRNA基因的拷貝數(shù)及基因組內(nèi)部異質(zhì)性做了詳細(xì)的分析研究，發(fā)現(xiàn)細(xì)菌基因組中包含1-15個(gè)拷貝，古菌基因組中包含1-4個(gè)拷貝。在952個(gè)基因組（隸屬于585個(gè)種）內(nèi)發(fā)現(xiàn)16S rRNA基因存在異質(zhì)性。并發(fā)現(xiàn)16S rRNA基因不同區(qū)域存在不同程度的異質(zhì)性，因而利用不同區(qū)域的序列進(jìn)行基于焦磷酸測(cè)序的分子生態(tài)學(xué)研究會(huì)造成不同程度的多樣性高估。

本研究指出，對(duì)于經(jīng)常用來進(jìn)行焦磷酸測(cè)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(xué)研究中，16S rRNA基因的V4-V5區(qū)域更適合作為焦磷酸測(cè)序的目的片段。這是迄今為止zui全面的關(guān)于16S rRNA基因的基因組內(nèi)差異的研究，本研究不但提供了在針對(duì)不同的16S rRNA基因區(qū)段時(shí)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。