中科院揭示基因組內16S rRNA差異導致的原核生物多樣性

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16S rRNA基因的差異性而導致的原核生物多樣性高估研究方面取得重要進展。相關結果發表在7月的微生物學刊物Applied and Environmental Microbiology上，并被本期雜志選為亮點文章。

<img alt="中科院揭示基因組內16S rRNA差異導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應用16S rRNA基因來確定原核生物的親緣關系，這個方法已成為原核生物系統發育和分子生態學研究中*的經典標準。然而，該基因在原核生物內往往同時存在多個拷貝，而且拷貝之間的基因序列并不*一致。因此，在原核生物生態學研究中，基于16S rRNA基因的菌群多樣性分析會引起一定程度的高估。

該組從目前2013個測序的原核生物基因組中，對16S rRNA基因的拷貝數及基因組內部異質性做了詳細的分析研究，發現細菌基因組中包含1-15個拷貝，古菌基因組中包含1-4個拷貝。在952個基因組（隸屬于585個種）內發現16S rRNA基因存在異質性。并發現16S rRNA基因不同區域存在不同程度的異質性，因而利用不同區域的序列進行基于焦磷酸測序的分子生態學研究會造成不同程度的多樣性高估。

本研究指出，對于經常用來進行焦磷酸測序的區域中，V4-V5區域顯示了zui低的高估程度（約為3.0%），而V6區域的高估程度zui高（約為13%）。因此在原核生物分子生態學研究中，16S rRNA基因的V4-V5區域更適合作為焦磷酸測序的目的片段。這是迄今為止zui全面的關于16S rRNA基因的基因組內差異的研究，本研究不但提供了在針對不同的16S rRNA基因區段時不同豐度的高估程度，而且提出了可利用V4-V5區來降低這一高估。