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基于16S rRNA基因和基因组序列对细菌物种的初步鉴定

Preliminary Identification of Bacterial Species Based on 16S rRNA Gene and Genomic Sequence

刘 刘庆
辛 辛玉华
东 东秀珠

发表时间: 2021年04月22日 DOI: 10.21769/BioProtoc.2003932 浏览次数: 8684

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微生物组实验手册：架起各领域通向微生物组世界的桥梁
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摘要：随着微生物培养组学技术的发展，基于细菌纯培养物在物种和菌株水平的多样性研究日益受到重视。伴随着大量纯培养物的获取，对其分类地位进行鉴定显得尤为重要。16S rRNA基因依然是原核生物系统进化和分类学研究比较好的分子标识，根据16S rRNA基因的序列同源性，鉴定物种的分类学地位是目前最快捷的方法之一。目前GenBank和EzBiocloud数据库中存储了大量的原核生物模式菌株的16S rRNA基因序列，通过BLAST在线比对可快速准确的鉴定未知细菌的分类学地位。本文的目的是基于本地化的数据库，以65株Cryobacterium属菌株为例，根据16S rRNA基因序列快速比对，结合全基因组核苷酸和氨基酸序列一致性分析，以及基于16S rRNA基因和全基因组序列的系统发育树构建，明确分离菌株的分类学地位。对于培养组学研究过程中获取的大量菌种，实现批量化鉴定十分重要。

Keywords: 16S rRNA基因 search 菌种鉴定 search ANI分析 search AAI分析 search 基因组系统树 search


材料与试剂

  1. Chelex树脂 (BIO-RAD，catalog number: 143-2832)
  2. PCR反应Mix Taq：Premix Taq™ (Ex Taq™ Version 2.0)〔宝生物工程 (大连) 有限公司，Takara，catalog number: RR003A〕

仪器设备

  1. PCR仪 (德国SENSO，Sensoquest LabCycler PCR仪)
  2. 离心机 (日本TOMY, MicroOne离心机)

软件和数据库

  1. blast 2.8.1+：https://ftp.ncbi.nlm.nih.gov/blast/executables/blast+/2.8.1/；操作系统：windows或linux。
  2. FastANI v1.1：https://github.com/ParBLiSS/FastANI；操作系统：linux。
  3. R语言bactaxR包：https://github.com/lmc297/bactaxR；操作系统：windows或linux。
  4. CompareM：https://github.com/dparks1134/CompareM；操作系统：linux。
  5. MAFFT V7：https://mafft.cbrc.jp/alignment/software/；操作系统：windows或linux。
  6. MEGA V5.2：https://www.megasoftware.net/downloadform；操作系统：windows。
  7. UBCG：https://www.ezbiocloud.net/tools/ubcg；操作系统：linux。
  8. 原核生物全基因组数据库：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/browse#!/pro karyotes/ 
  9. EzBioCloud数据库：https://www.ezbiocloud.net/

实验步骤

Copyright: © 2021 The Authors; exclusive licensee Bio-protocol LLC.
引用格式：刘庆, 辛玉华, 东秀珠. (2021). 基于16S rRNA基因和基因组序列对细菌物种的初步鉴定. // 微生物组实验手册. Bio-101: e2003932. DOI: 10.21769/BioProtoc.2003932.
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How to cite: Liu, Q., Xin, Y. H. and Dong, X. Z. (2021). Preliminary Identification of Bacterial Species Based on 16S rRNA Gene and Genomic Sequence. // Microbiome Protocols eBook. Bio-101: e2003932. DOI: 10.21769/BioProtoc.2003932.
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分类

系统生物学 > 微生物组学

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