Khuếch đại DNA ribosome 16S cho nghiên cứu phát sinh chủng loài
Tóm tắt
Trình bày một bộ các mồi oligonucleotide có khả năng khởi đầu quá trình khuếch đại enzym (phản ứng chuỗi polymerase) trên một phạm vi rộng các loại vi khuẩn về mặt phát sinh chủng loài và phân loại, cùng với các phương pháp sử dụng chúng và các ví dụ minh họa. Một cặp mồi có khả năng khuếch đại gần như đầy đủ chiều dài DNA ribosome 16S (rDNA) từ nhiều chi vi khuẩn; các mồi bổ sung có ích cho các trình tự đặc biệt khác. Các phương pháp tinh chế vật liệu được khuếch đại, giải trình tự trực tiếp, nhân bản, giải trình tự và phiên mã được phác thảo. Một ký sinh trùng bắt buộc sống trong tế bào của hồng cầu bò, Anaplasma marginale, được sử dụng làm ví dụ; rDNA 16S của nó đã được khuếch đại, nhân bản, giải trình tự và phân loại phát sinh chủng loài. Anaplasmas có liên quan đến các chi Rickettsia và Ehrlichia. Ngoài ra, rDNAs 16S từ một số loài đã được khuếch đại một cách dễ dàng từ các vật liệu có trong các ống lyophilized từ Bộ sưu tập Văn hóa Loại Mỹ. Bằng cách sử dụng phương pháp này, nghiên cứu phát sinh chủng loài của các loài vi khuẩn cực kỳ cầu kỳ hoặc có độc lực cao có thể được thực hiện mà không cần nuôi cấy chúng. Về mặt lý thuyết, bất kỳ đoạn gen nào mà có thể thiết kế mồi cho phản ứng chuỗi polymerase có thể được lấy từ một văn hóa vi khuẩn lyophilized dễ dàng thu được.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Biggin , M. D. , T. J. Gibson , and G. F. Hong . 1983 . Buffer gradient gels and 35S label as an aid to rapid DNA sequence determination . Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80 : 3963 - 3965 .
Birnboim , H. C. , and J. Doly . 1979 . A rapid alkaline extraction procedure for screening recombinant plasmid DNA . Nucleic Acids Res. 7 : 1513 - 1518 .
Boettger , E. C. 1989 . Rapid determination of bacterial ribosomal RNA sequences by direct sequencing of enzymatically amplified DNA . FEMS Microbiol. Lett. 65 : 171 - 176 .
Brosius , J. , J. L. Palmer , J. P. Kennedy , and H. F. Noller . 1978 . Complete nucleotide sequence of a 16S ribosomal RNA gene from Escherichia coli . Proc. Natl. Acad. Sci. USA 75 : 4801 - 4805 .
Edwards , U. , T. Rogall , H. Bloecker , M. Emde , and E. Boettger . 1989 . Isolation and direct complete nucleotide determination of entire genes. Characterization of a gene coding for 16S ribosomal RNA . Nucleic Acids Res. 17 : 7843 - 7853 .
Fox , G. E. , E. Stackebrandt , R. B. Hespell , J. Gibson , J. Maniloff , T. A. Dyer , R. S. Wolfe , W. E. Balch , R. Tanner , L. Magrum , L. B. Zablen , R. Blakemore , R. Gupta , L. Bonen , B. J. Lewis , D. A. Stahl , K. R. Luehrsen , K. N. Chen , and C. R. Woese . 1980 . The phylogeny of prokaryotes . Science 209 : 457 - 463 .
Gherna R. L. 1981. Preservation p. 208-217. In P. Gerhardt R. G. E. Murray R. N. Costilow E. W. Nester W. A. Wood N. R. Krieg and G. B. Phillips (ed.) Manual of methods for general bacteriology. American Society for Microbiology Washington D.C.
Gutell , R. R. , B. Weiser , C. R. Woese , and H. F. Noller . 1985 . Comparative anatomy of 16S-like ribosomal RNA . Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 32 : 155 - 216 .
Jukes T. H. and C. R. Cantor. 1969. Evolution of protein molecules p. 21-132. In H. N. Munro (ed.) Mammalian protein metabolism. Academic Press Inc. New York.
Kenerley , M. E. , E. A. Morgan , L. Post , L. Lindahl , and M. Nomura . 1977 . Characterization of hybrid plasmids carrying individual ribosomal ribonucleic acid transcription units of Escherichia coli . J. Bacteriol. 132 : 931 - 949 .
Lane , D. , B. Pace , G. J. Olsen , D. A. Stahl , M. L. Sogin , and N. R. Pace . 1985 . Rapid determination of 16S ribosomal RNA sequences for phylogenetic analysis . Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82 : 6955 - 6959 .
Lane D. J. and W. G. Weisburg. Unpublished data.
Maniatis T. E. F. Fritsch and J. Sambrook. 1982. Molecular cloning: a laboratory manual. Cold Spring Harbor Laboratory Cold Spring Harbor N.Y.
Marmur , J. 1961 . A procedure for the isolation of deoxyribonucleic acid from microorganisms . J. Mol. Biol. 3 : 208 - 218 .
Medlin , L. , H. J. Elwood , S. Stickel , and M. L. Sogin . 1988 . The characterization of enzymatically amplified eukaryotic 16S-like rRNA coding regions . Gene 71 : 491 - 499 .
Ristic M. and J. P. Kreier. 1984. Family III. Anaplasmataceae Philip 1957 980AL p. 719-729. In N. R. Krieg and J. H. Holt (ed.) Bergey's manual of systematic bacteriology vol. 1. The Williams & Wilkins Co. Baltimore.
Rossau , R. , L. Heyndrickx , and H. V. Heuverswyn . 1988 . Nucleotide sequence of a 16S ribosomal RNA gene from Neisseria gonorrhoeae . Nucleic Acids Res. 16 : 6227 .
Thein S. L. 1989. A simplified method of direct sequencing of PCR amplified DNA with Sequenase T7 DNA polymerase p. 8. In U.S. Biochemical technical literature vol. 16 no. 1. Cleveland Ohio.
Weisburg , W. G. , M. E. Dobson , J. E. Samuel , G. A. Dasch , L. P. Maliavia , 0. Baca , L. Mandelco , J. E. Sechrest , E. Weiss , and C. R. Woese . 1989 . Phylogenetic diversity of the rickettsiae . J. Bacteriol. 171 : 4202 - 4206 .
Weisburg , W. G. , Y. Oyaizu , H. Oyaizu , and C. R. Woese . 1985 . Natural relationship between bacteroides and flavobacteria . J. Bacteriol. 164 : 230 - 236 .
Weisburg , W. G. , C. R. Woese , M. E. Dobson , and E. Weiss . 1985 . A common origin of ricketsiae and certain plant pathogens . Science 230 : 556 - 558 .
Weiss , E. , J. C. Williams , G. A. Dasch , and Y. -H. Kang . 1989 . Energy metabolism of monocytic Ehrlichia . Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86 : 1674 - 1678 .
Woese C. R. Unpublished data.