Áp dụng bộ các oligonucleotide đặc hiệu cho 16S rRNA được thiết kế để nghiên cứu vi khuẩn thuộc ngành cytophaga-flavobacter-bacteroides trong môi trường tự nhiên

Microbiology (United Kingdom) - Tập 142 Số 5 - Trang 1097-1106 - 1996
Werner Manz1, Rudolf Amann1, Wolfgang Ludwig1, Marc Vancanneyt2, Karl‐Heinz Schleifer1
1Lehrstuhl für Mikrobiologie, Technische Universität München, D-80290 München, Germany
2Laboratorium voor Microbiologie, Universiteit Gent, Belgium

Tóm tắt

Chúng tôi đã thiết kế một bộ bốn oligonucleotide probe nhắm vào 16S rRNA đặc hiệu cho vi khuẩn thuộc ngành cytophaga-flavobacter-bacteroides (CFB). Các probe CF319a và CF319b nhắm vào các thành viên của nhóm flavobacteria-cytophaga và chi Porphyromonas, trong khi probe BAC303 có vùng mục tiêu đặc trưng cho các chi PrevotellaBacteroides trong nhóm bacteroides. Probe FFE8b được phát triển cho các phản ứng lai đặc hiệu cho loài với Flavobacterium ferrugineum. Tất cả các probe được thiết kế thông qua phân tích chuỗi hỗ trợ bởi máy tính và so sánh với tất cả các chuỗi 16S và 23S rRNA hiện có. Các oligonucleotide tiếp tục được đánh giá bằng phương pháp lai dot-blot không phóng xạ trên các chủng tham chiếu thuộc ngành CFB và các dòng chính khác của Bacteria. Các probe mới phát triển đã được sử dụng cùng với các probe bậc cao khác để phân tích cấu trúc và thành phần cộng đồng trong các môi trường phức tạp. Trong các mẫu bùn hoạt tính, các thành viên của nhóm flavobacteria-cytophaga được phát hiện thông qua lai in situ như là những thành phần quan trọng của bông bùn và những người định cư đặc trưng của vi khuẩn sợi. Bằng việc áp dụng probe phát quang BAC303, các thành viên của các chi BacteroidesPrevotella có thể được hình dung mà không cần nuôi cấy trước, như là một phần quan trọng của vi khuẩn ruột phân của con người.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Amann, 1990a, Combination of 16S rRNA-targeted oligonucleotide probes with flow cytometry for analyzing mixed microbial populations, Appl Environ Microbiol, 56, 1919, 10.1128/AEM.56.6.1919-1925.1990

Amann, 1990b, Fluorescent oligonucleotide probing of whole cells for determinative, phylogenetic, and environmental studies in microbiology, J Bacteriol, 172, 762, 10.1128/JB.172.2.762-770.1990

Amann, 1991, Identification in situ and phylogeny of uncultured bacterial endosymbionts, Nature, 351, 161, 10.1038/351161a0

Amann, 1992, Molecular and microscopic identification of sulfate-reducing bacteria in multispecies biofilms, Appl Environ Microbiol, 58, 614, 10.1128/AEM.58.2.614-623.1992

Bauwens, 1981, Improvements in the taxonomy of Flavobacterium by DNA-RNA hybridization, The Flavobacterium-Cytophaga Group, 27

Bergey, 1923, Genus II. Flavobacterium gen. nov, Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology, 97

Brosius, 1981, Gene organization and primary structure of a ribosomal RNA operon from Escherichia coli, J Mol Biol, 148, 107, 10.1016/0022-2836(81)90508-8

Burggraf, 1994, Identifying members of the domain Archaea with rRNA-targeted oligonucleotide probes, Appl Environ Microbiol, 60, 3112, 10.1128/AEM.60.9.3112-3119.1994

Callies, 1980, Deoxyribonucleic acid relatedness of some menaquinone producing Flavobacterium and Cytophaga strains, Antonie Eeeuwenhoek, 46, 41, 10.1007/BF00422227

Collins, 1985, Reclassification of Bacteroides microfusus (Kaneuchi and Mitsuoka) in a new genus Rikenella, as Rikenella microfusus comb nov, Syst Appl Microbio, 16, 79, 10.1016/S0723-2020(85)80015-1

Ehrmann, 1992, Species specific oligonucleotide probe for the identification of Streptococcus thermo-philus, Syst Appl Microbiol, 15, 453, 10.1016/S0723-2020(11)80221-3

Fox, 1977, Comparative cataloging of 16S ribosomal ribonucleic acid molecular approach to procaryotic systematics, Int J Syst Bacteriol, 27, 44, 10.1099/00207713-27-1-44

Gherna, 1992, A partial phylogenetic analysis of the ‘Flavobacter-Bacteroides ’ phylum: basis for taxonomic restructuring, Syst Appl Microbiol, 15, 513, 10.1016/S0723-2020(11)80110-4

Giovannoni, 1988, Phylogenetic group-specific oligodeoxynucleotide probes for identification of single microbial cells, J Bacteriol, 170, 720, 10.1128/JB.170.2.720-726.1988

Güde, 1980, Occurrence of Cytophagas in sewage plants, Appl Environ Microbiol, 39, 756, 10.1128/AEM.39.4.756-763.1980

Holdeman, 1976, Human fecal flora: variation in bacterial composition within individuals and a possible effect on emotional stress, Appl Environ Microbiol, 31, 359, 10.1128/AEM.31.3.359-375.1976

Holmes, 1984, Genus Flavobacterium, Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, 353

Kuritza, 1985, Use of a species-specific DNA hybridization probe for enumerating Bacteroides vulgatus in human feces, Appl Environ Microbiol, 50, 958, 10.1128/AEM.50.4.958-964.1985

Kuritza, 1986, Enumeration of polysaccharide-degrading Bacteroides species in human feces by using species-specific DNA probes, Appl Environ Microbiol, 51, 385, 10.1128/AEM.51.2.385-390.1986

Ludwig, 1994, Bacterial phylogeny based on 16S and 23S rRNA sequence analysis, FEMS Microbiol Rep, 15, 155, 10.1111/j.1574-6976.1994.tb00132.x

Mannheim, 1981, Taxonomically useful test procedures pertaining to bacterial lipoquinones and associated functions, with special reference to Flavobacterium and Cytophaga, The Flavobacterium-Cytophaga Group, 115

Manz, 1992, Phylogenetic oligodeoxynucleotide probes for the major subclasses of proteobacteria: problems and solutions, Syst Appl Microbiol, 15, 593, 10.1016/S0723-2020(11)80121-9

Manz, 1993, In situ identification of bacteria in drinking water and adjoining biofilms by hybridization with 16S and 23S rRNA-directed fluorescent oligonucleotide probes, Appl Environ Microbiol, 59, 2293, 10.1128/AEM.59.7.2293-2298.1993

Manz, 1994, In situ characterization of the microbial consortia active in two wastewater treatment plants, Water Res, 28, 1715, 10.1016/0043-1354(94)90243-7

Moore, 1974, Human fecal flora: the normal flora of 20 Japanese-Hawaiians, Appl Microbiol, 27, 961, 10.1128/AM.27.5.961-979.1974

Moore, 1978, Some current concepts in intestinal bacteriology, Am J Clin Nutr, 31, S33, 10.1093/ajcn/31.10.S33

Oyaizu, 1981, Chemotaxonomic and phenotypic characterization of the strains of species in the F lavobacterium-Cytophaga complex, J Gen Appl Microbiol, 27, 57, 10.2323/jgam.27.57

Paster, 1985, A phylogenetic grouping of the Bacteroides, Cytophagas, and certain Flavobacteria, Syst Appl Microbiol, 6, 34, 10.1016/S0723-2020(85)80008-4

Paster, 1994, Phylogeny of Bacteroides, Prevotella, and Porphyromonas spp, and related bacteria. J Bacteriol, 176, 725, 10.1128/JB.176.3.725-732.1994

Pike, 1975, Aerobic bacteria, Ecological Aspects of Used Water Treatment, 1, 1

Pipes, 1978, Microbiology of activated sludge bulking, Adv Appl Microbiol, 24, 85, 10.1016/S0065-2164(08)70637-3

Reichenbach, 1989, Order 1, In Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology, 3, 2011

Reichenbach, 1981, The flexirubin-type pigments, chemosystematically useful compounds, The Flavobacterium-Cytophaga Group, 101

Roberts, 1987, Chromosomal DNA probes for the identification of Bacteroides species, J Gen Microbiol, 133, 1423

Roller, 1994, In situ probing of Gram-positive bacteria with high DNA G + C content using 23S rRNA-targeted oligonucleotides, Microbiology, 140, 2849, 10.1099/00221287-140-10-2849

Salyers, 1984, Bacteroides of the human lower intestinal tract, Annu Rev Microbiol, 38, 293, 10.1146/annurev.mi.38.100184.001453

Schleifer, 1993, Nucleic acid probes, Handbook of New Bacterial Systematics, 464

Shah, 1992, The genus Bacteroides and related taxa, The Procaryotes, 3593, 10.1007/978-1-4757-2191-1_34

Shah, 1988, Proposal for reclassification of Bacteroides asaccharolyticus, Bacteroidesgingivalis, and Bacteroides endodon-talis in a new genus, Porphyromonas, Int J Syst Bacteriol, 38, 128, 10.1099/00207713-38-1-128

Shah, 1989, Proposal to restrict the genus Bacteroides (Castellani and Chalmers) to Bacteroidesfragilis and closely related species, Int J Syst Bacteriol, 39, 85, 10.1099/00207713-39-1-85

Shewan, 1983, Taxonomy (and ecology) of Flavobacterium and related genera, Annu Rev Microbiol, 37, 233, 10.1146/annurev.mi.37.100183.001313

Spring, 1992, Phylogenetic diversity and identification of nonculturable magnetotactic bacteria, Syst Appl Microbiol, 15, 116, 10.1016/S0723-2020(11)80147-5

Stahl, 1991, Development and application of nucleic acid probes in bacterial systematics, Sequencing and Hybridisation Techniques in Bacterial Systematics, 205

Trebesius, 1994, Identification of whole fixed bacterial cells with nonradioactive 23S rRNA-targeted polynucleotide probes, Appl Environ Microbiol, 60, 3228, 10.1128/AEM.60.9.3228-3235.1994

Wagner, 1993, Probing activated sludge with oligonucleotides specific for proteobacteria', inadequacy of culture-dependent methods for describing microbial community structure. Appl Environ Microbiol, 59, 1520

Winogradsky, 1929, Études sur la microbiologie du sol, Sur la dégradation de la cellulose dans le sol. Ann Inst Pasteur, 43, 549

Woese, 1987, Bacterial evolution, Microbiol Rev, 51, 221, 10.1128/MR.51.2.221-271.1987

Woese, 1990a, Phylogenetic placement of Spirosomaceae, Syst Appl Microbiol, 13, 19, 10.1016/S0723-2020(11)80175-X

Woese, 1990b, The flexibacter-flavobacter connection, Syst Appl, MicrobiolTh, 161, 10.1016/S0723-2020(11)80163-3

Zarda, 1991, Identification of single bacterial cells using digoxigenin-labelled, rRNA-targeted oligonucleotides, J Gen Microbiol, 137, 2823, 10.1099/00221287-137-12-2823