细菌16S rRNA基因共有序列数据库的构建

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国外已经出现将16S rRNA基因序列分析技术作为常规细菌检测和鉴定工作的趋势。鉴于我国应对细菌性新发传染病工作的需要,本实验室拟以16S rRNA基因序列分析技术为基础,对临床标本的细菌群体的16S rRNA的进行扩增和克隆,将克隆子分别测序,分析和解释分析的结果,提出进一步分离病原菌的线索,主要针对未知病原菌。在GenBank等公用序列数据库对进行BLAST比对,是分析 细菌16S rRNA基因序列常用的方法。然而一级序列数据库存在序列质量不稳定,某些序列命名错误等种种问题,可能由此导致错误的分析结果。另外,随着测序技术的成熟和成本的降低,公用数据库中越来越多的16S rRNA基因序列是来自同一个种,大量意义相同的命中序列常增加BLAST结果判读的难度。为了能更合理地组织这些日益增多的序列数据,克服一级序列数据库的某些缺陷,本文提出一种建立在公用序列数据库基础上的细菌核糖体共有序列数据库(RibosomalConsensus Sequence Database,RCSD)。该数据库以种为单位,将每个种所有可获得的16S rRNA基因序列进行搜集整理和多序列比对,而后在不同的截断值下计算共有序列。RCSD使用这些共有序列来作为每个种的“标准序列”,构建BLAST序列数据库。对样本序列在RCSD中进行BLAST比对时,数据库可以选用容许模糊碱基的15×15核酸记分矩阵,使16S rRNA基因序列在序列数据库中BLAST搜索的结果更加精确。此外,该数据库在细菌16S rRNA基因特异性探针、PCR引物设计及验证工作中还可以起到重要作用。目前共有序列数据库包括了45个属,169个种常见细菌的16S rRNA基因共有序列。将该数据库用于本实验室的未知细菌检测分析系统,获得了比公共数据库更准确的结果。除了鉴定16SrRNA基因序列的种属来源,核糖体共有序列数据库在其他方面也可以发挥独特的作用:1、帮助设计16S rRNA基因寡核苷酸芯片和PCR引物。2、对设计的PCR引物的通用性进行评估。3、通过共有序列寻找种属间普遍保守的区域,为研究rRNA的二级结构和功能提供线索。 
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