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Qué es el rRNA 16S

rRNA 16S (ARN ribosómico 16S), es un componente de la subunidad procariótica ribosoma 30S. La » S » en 16S es un coeficiente de sedimentación, es decir, un índice que refleja la velocidad descendente de la macromolécula en el campo centrífugo. Cuanto mayor sea el valor, mayor será la molécula. El gen 16S rRNA es la secuencia de ADN correspondiente a las bacterias que codifican rRNA, que existe en el genoma de todas las bacterias. El ARNr 16S es altamente conservado y específico, y la secuencia génica es lo suficientemente larga.,

los caracteres del ARNr 16S

El ARNr 16S es un ARN ribosómico necesario para la síntesis de todas las proteínas procariotas y tiene las siguientes características:

múltiples copias

cada bacteria contiene 5~10 copias del ARNr 16S, lo que hace que la sensibilidad de detección sea alta.

Multi information

La estructura interna del gen 16S rRNA se compone de regiones variables y regiones conservadas., El área conservada es compartida por todas las bacterias, y las regiones variables tienen diferentes grados de diferencia entre las diferentes bacterias, con la especificidad del género o especie, y las regiones variables y las áreas conservadoras están entrelazadas. Por lo tanto, los cebadores universales de varias bacterias se pueden diseñar de acuerdo con el área conservadora, y los cebadores o sondas específicos de bacterias específicas se pueden diseñar de acuerdo con el área variable. Las diferencias interespecíficas de la información contenida en las regiones variables de 16S rRNA hacen que la detección sea específica.,

La longitud es moderada

La longitud del gen codificador 16S rRNA es de aproximadamente 1500bp, que contiene alrededor de 50 dominios funcionales.

las funciones de 16S rRNA

16S rRNA tiene una serie de funciones:

①la inmovilización de proteínas ribosomales actúa como andamiaje.

②3’end contiene una secuencia SD inversa que se utiliza para unirse al codón de iniciación AUG del ARNm. La combinación de 3’end del ARNr 16S con S1 y S21 se encontró relacionada con el inicio de la síntesis de proteínas.

③ interactúa con 23S para ayudar a integrar dos unidades de ribosoma., (50S+30s)

16S rRNA gene detection

con la aparición de la tecnología de PCR y la mejora continua de la tecnología de investigación de ácido nucleico, la tecnología de detección de genes 16S rRNA se ha convertido en una poderosa herramienta para la detección e identificación de patógenos. Con la mejora continua de la base de datos, la tecnología se puede aplicar para clasificar, identificar y detectar patógenos de forma rápida, precisa y precisa., La tecnología tiene tres pasos principales: Primero, la adquisición del ADN genómico, el segundo es la adquisición del fragmento del gen 16S rRNA y, finalmente, el análisis de la secuencia del gen 16S rRNA.

análisis de secuencia de ARNr 16S

el principio básico de la técnica de análisis de secuencia de ARNr 16S es obtener la información de secuencia de ARNr 16S de los 16S?, Fragmento del gen del ARNr en la muestra de microorganismo mediante clonación, secuenciación o corte enzimático e hibridación de sonda, y luego comparar con los datos de secuencia u otros datos de la base de datos del ARNr 16S para determinar su posición en el árbol evolutivo, identificando así las posibles muestras. Las especies de microbios que existen.,

16S rRNA gene detection

los tipos de 16S rRNA sequence analysis

el método de análisis de 16S rRNA gene fragment incluye principalmente los siguientes 3 tipos:

(1) secuenciación de los productos PCR en el vector plásmido y la comparación con la secuencia en la base de datos 16S rRNA para determinar su posición en el árbol evolutivo e identificar las posibles especies de microorganismos en la muestra., La información obtenida por este método es la más completa, pero en la muestra la secuenciación compleja requiere una secuenciación extensa.

(2) hibridar los productos PCR con sondas específicas 16S rRNA para obtener información sobre la composición microbiana. Además, la sonda se puede detectar directamente mediante hibridación in situ con la muestra. La hibridación in situ no solo puede determinar las características morfológicas y la abundancia de microbios, sino también analizar su distribución espacial.

(3) se realizó el análisis de polimorfismo de longitud de fragmento de restricción de productos PCR., El tipo de ribosa del gen del microorganismo se determinó mediante la observación del atlas de electroforesis de corte enzimático y el análisis numérico, y luego se comparó con los datos de la biblioteca de ribosomas, y se analizó la relación entre la composición microbiana de las muestras y las especies de diferentes microorganismos.

Aplicación de 16S rRNA

16S rRNA es el gen más conservador para todas las bacterias, y algunos de los genes más conservadores en el proceso evolutivo. Algunas de las secuencias genéticas permanecen estables en el largo curso de la evolución., Además, sobre la base de las múltiples copias de los cromosomas bacterianos, sobre la base del gen 16S rRNA, se establecen la PCR, la PCR anidada, la PCR semi anidada múltiple, la PCR-RT y los oligosacáridos. Las sondas de nucleótidos se han aplicado a la identificación de bacterias clínicas, análisis de secuencias, clasificación molecular de bacterias y análisis filogenético.

el futuro del ARNr 16S

el ARNr Ribosomal es esencial para la supervivencia de todos los seres vivos. 16 s rRNA está altamente conservado en el proceso evolutivo de bacterias y otros microorganismos., Se llama «el fósil molecular» de las bacterias. Al mismo tiempo, su conservadurismo es relativo. Hay 9 a 10 regiones de variación (V1 ~ V10) entre las áreas conservadoras. Hay diferentes grados de diferencia en las familias, géneros y especies de diferentes bacterias, por lo que 16S rRNA puede ser utilizado como un marcador para la clasificación bacteriana y puede ser utilizado como una molécula diana para la detección e identificación de patógenos clínicos., La PCR del gen ribosoma bacteriano 16S rRNA como la molécula diana puede juzgar la existencia de infección bacteriana temprano e identificar la especie del patógeno mediante un análisis posterior de los productos amplificados y compensar las deficiencias anteriores. Es una brecha importante en el diagnóstico de enfermedades infecciosas y se ha convertido en el principal de los bacteriólogos en el país y en el extranjero. Una de las direcciones debe ser estudiada.

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