Уважаеми микроби

Share Tweet Pin it

От времето на Пастьор е добре известно, че човешкото стомашно-чревния тракт, е по същество тип биореактор поток, в който множество микроорганизми обитават. Отношението на учените към чревната микрофлора по това време се промени радикално. Преди сто години, голям Иля Мечников, основател на съвременната теория на имунитета, за създаването на която той получи Нобелова награда (за двама души с неумолима си противник, не по-малко от великото Паул Ерлих), дори предложи премахването на дебелото черво, като начин за удължаване живота. А тези, на които тази мярка изглежда твърде радикална, препоръчва да пие обилно количество кисело мляко, за да измести вредни, по негово мнение, микроби полза лактобацили. В половин век курсът се е променил с 180 градуса. Оказа се, че нормалната чревна микрофлора, както и на кожата и лигавиците, да изпълнява много полезни функции - например потискат жизнените функции на тялото постоянно атакуват патогени. И през последните години, най-смелите от микробиолози са отишли ​​по-нататък, като обяви, човек и неговите симбиотични микроби единствен суперорганизъм.

Развитието на молекулярно биологични техники доведе учени ново ниво на разбиране на процеса на симбиоза между човек и неговото микрофлора, която изглеждаше добре проучен и от проучването, което не очаквах никакви изненади. Скоростта на бърз растеж и намаляване на разходите за методи ДНК секвениране (определяне на неговата нуклеотидна последователност) и паралелно повишаване на силата на персонални компютри и развитието на Интернет направи възможно да се анализира информация за големи региони на генома. След хромозома сто индивидуални бактериални видове са транскрибирани в нов подход микробни генетика - популация: анализ на гени едновременно всички бактерии, обитаващи специфична среда. Разбира се, популацията на "човешкия биореактор" се оказа една от най-важните за изследване на микробните популации.

Първата работа, която направи нов поглед върху чревната микрофобия, беше публикувана през 1999 г. от група учени от Националния институт по агрономически изследвания (Франция) и Университета в Рийдинг (Великобритания). Авторите решават да използват метода за секвениране на 16S РНК гени за изследване на микробната чревна популация.

16S РНК - идентификация на бактериите

От времето на Пастьор, първият и необходим етап в определянето на микроорганизмите е тяхната култивация върху хранителни среди. Но много важни (и полезни и патогенни) микроби не искат да растат на нито една от медиите. Проучване преди недостъпни uncultivable бактерии и започне да почисти напълно объркващо таксономия на известни прокариоти стана възможно с развитието на биоинформатиката и появата на съвременни техники на молекулярната биология - полимеразна верижна реакция (PCR), което позволява едно парче ДНК, за да се получи милиони и милиарди точни копия, клон, изолиран от PCR гени в бактериални плазмиди и методи на нуклеотидната последователност, в резултат на всичко това в достатъчно за ана Иза сума.

Идеално маркер за идентификация на микроорганизми доказали ген, кодиращ 16S рибозомна РНК (всяка от двете рибозомни субединици - работилници клетъчен белтъчен синтез - се състои от преплетени вериги от протеинови молекули и рибонуклеинови киселини).

Този ген е в генома на всички известни бактерии и археи, но отсъства в еукариоти и вируси, и ако се намери характеристика му последователност от нуклеотиди, - сте сигурни, че се занимават с гените на прокариоти. (За да бъде много точно, ген 16S РНК има и в еукариоти, но не и в ядрените хромозоми и митохондриалната Това още веднъж потвърждава, че митохондриите -. Далечни потомци на симбиотични бактерии от първите еукариотни организми.)

Този ген има и консервативни сайтове, еднакви за всички прокариоти и специфични за отделните видове. Консервативни парцели са за първи етап верижна реакция полимераза - добавяне на целевата ДНК на праймерите (ДНК семена порции към който изследвани нуклеотидна верига трябва да се присъедини да започне анализа на останалата част от последователността) и видово-специфични - за идентифициране видове. В допълнение, степента на сходство на видово-специфичните места много добре отразява еволюционната връзка на различните видове.

Допълнителен бонус - за клонирането и последващия анализ можете да използвате самата рибозомална РНК, която във всяка клетка присъства в много по-голямо количество от съответния ген. Само трябва първо да го "пренапише" в ДНК, използвайки специален ензим - обратната транскриптаза.

Нуклеотидните последователности на 16S РНК от всички известни бактерии и архаии (около 10 000 вида) обикновено са налични. Идентифицираните последователности се сравняват с тези, които се намират в базите данни и точно се идентифицират видовете на бактерията или се обявява, че тя принадлежи към следващите некултивирани видове.

Напоследък е имало интензивно преразглеждане на старата, фенотипна класификация на бактериите въз основа на лошо формализирани критерии - от появата на колониите до хранителните предпочитания и способността да се оцветяват с различни бои. Новата систематика се основава на молекулярни критерии (16S РНК) и само частично се повтаря фенотипна.

кодиращите последователности на 16S РНК от PCR беше възстановени директно от "среда" - 125 милиграма човешки, грешка, стол, се вмъква в плазмида на Е.коли (не защото червата и поради Ешерихия коли - един от молекулярни биолози любим кон ) и отново изолирани от културата на умножени бактерии. По този начин се създава библиотека от 16S РНК гени за всички микроорганизми в пробата. След това 284 клона се избират на случаен принцип и се секвенират. Оказа се, че само 24% от получените 16S РНК последователности принадлежат на преди това известни микроорганизми. Три четвърти от микрофлора намира в червата на всяко човешко същество, повече от сто години са избегнати вниманието на изследователите, въоръжени с методите на класическата микробиология! Учените просто не могат да намерят на условията за култивиране на тези бактерии, тъй като най-причудливите жители червата не се вдига на традиционните микробните среди.

Към днешна дата, използвайки молекулярни методи, е установено, че 10 от 70 големи бактериални таксони са налични в микрофурата за възрастни. Около 90% от нашите микроби принадлежат към вида Firmicutes (това включва, например, известният лактобацилите - основното "виновници" вкисва млякото) и Bacteroidetes - задължи анаероби (организми, които могат да живеят само при липса на кислород), които често се използват като индикатор за замърсяване естествена водна канализация. Останалите 10% от населението разделен между таксони протеобактерии (те включват, между другото, на E.coli), актиномицети (от един от видовете на Actinomycetes антибиотик стрептомицин се изолира), Fusobacteria (нормални обитатели на устната кухина и често водят периодонтит), Verrucomicrobia (наскоро в геотермална източник е бил открит под формата на микроби, които се хранят с метан, които изобилстват в червата се дължи на други микроорганизми), цианобактерии (те са все още често се споменава като старото име на "синьо-зелените водорасли»), Spirochaeates (за Изчакайте Тю, не бледо), Synergistes и VadinBE97 (какъв вид животни, да зададете създателите на новата таксономия на прокариоти).

Независимо от факта, че видовият състав на чревните микроорганизми е доста монотонен, количественото съотношение на представителите на някои систематични групи в микрофурата на различните хора може да варира значително. Но какво е нормална чревна микрофлора и какви са начините за нейното формиране?

Този въпрос беше отговорен в работата на група от американски биолози, ръководена от Патрик Браун от университета в Станфорд. Те проследиха образуването на микробиоти в 14 новородени през първата година от живота. Авторите успяват да установят няколко източника на колонизация на стомашно-чревния тракт. Микрофлората на бебетата е подобна на микрофлората на майката: проби от вагинално, фекално или микрофлора от майчиното мляко. В зависимост от източниците на колонизация, в микрофлората на червата на кърмачетата през първата година от живота, преобладават различни видове. Тези различия остават значителни през целия период на изследване, но на възраст от една година стават очевидни характеристиките на образуването на възрастни микроби. Интересни данни бяха получени с използване на двойка близнаци. Тяхната микрофлора е практически идентична по състав и варира по същия начин. Това откритие разкри огромната роля на човешкия компонент на гостоприемната двойка микрофлота в образуването на чревната микрофлора. За чистотата на експеримента, разбира се, трябва да отделим бебетата в болницата - чудесна история за индийския филм! Години по-късно те се опознават чрез анализ... Но други проучвания потвърждават предположението, че индивидуалните, включително хередирано обусловени, характеристики на човешката биохимия имат голямо влияние върху състава на микробиотиците.

Микробиални в нас повече от човешки

В допълнение към изучаването на някои видове чревна микрофлора, през последните години, много изследователи изучават бактериална metagenom - набор от гени на всички организми в проба от съдържанието на червата на човека (или зачервяване на кожата, или в пробата от кал от морското дъно). За тази цел най-автоматизирани, компютъризирана и високо-производителни ДНК технологии, които дават възможност да се анализират кратки нуклеотидни последователности, събира пъзел няколко съвпадащи "букви" в краищата на тези части, множествена Тази процедура се повтаря за всяка част от генома и получавате декодиране на индивидуалните гени и хромозоми при норма до 14 милиона нуклеотиди на час - порядки по-бързи от преди няколко години. По този начин беше намерено, че чревната микрофлора човекът има приблизително 100 бактериални клетки trillionov - около 10 пъти повече от общия брой на управляващото клетките на тялото. Наборът от гени, които са част от бактериален metagenome, приблизително 100 пъти набор от гени на човешкото тяло. Ако говорим за размера на биохимични реакции, настъпващи в микробната популация, отново много пъти по-висока от тази на човешкото тяло. Бактериална "реактор" осъществява в приемащата метаболитна верига, че това не е в състояние да се поддържа - например, синтез на витамини и техните прекурсори, разлагането на някои токсини, разлагането на целулоза до несмилаеми полизахариди (в преживни животни), и т.н.

Проучвания, проведени в лаборатория на Jeffrey Gordon (Факултет по медицина в Университета Вашингтон, St. Louis, МО) се връзват разнообразието вида на бактериите на стомашно-чревния тракт с диета и характеристиките на отделните метаболизма. Резултатите от експеримента бяха публикувани в изданието "Природа" през декември 2006 г. Ежегодният експеримент предполага установяване на връзка между излишното тегло в дадено лице и състава на микробната популация в червата му. Десетина мафии, които се съгласили да поставят гърдите си върху олтара на науката, бяха разделени на две групи. Едно село на диета с ниско съдържание на мазнини, второто - с ниско съдържание на въглехидрати. Всички доброволци губи тегло, и в същото време те са се променили съотношението на две основни групи на чревни микроорганизми: броят на клетките на Firmicutes намалява, докато броят на Bacteroidetes, напротив, се увеличава. На ниско съдържание на мазнини диета такава промяна нашумя по-късно - след като пациентите са загубили 6% от теглото, и нисковъглехидратна - след като загуби първите килограми (2% от изходното телесно тегло). Същевременно промяната в състава на микрофлората беше още по-изразена, толкова по-малка беше теглото на участниците в експеримента.

Едновременно в същите лабораторни експерименти са проведени върху лабораторни мишки, носещи мутации в гена за лептин - "ситост хормон" протеин, който се синтезира в мастната тъкан клетки и поставя принос за образуването на ситост. Мишки, в които двете копия на гена повреден (тази мутация е обозначена с индекс Lep об), яде 70% повече от див тип, с всички произтичащи от това последици. Съдържание Firmicutes в червата и половина пъти по-висока от тази на хетерозиготни линии, само с един дефектен алел (об / +) и хомозиготни за щамове на нормален ген от див тип (+ / +).

Влияние на микрофлората върху метаболизма на неговия "гостоприемник" изследователите, тествани на друг модел - гнобобиотични мишки.

Такива животни, които от момента на раждането живеят в стерилни камери и никога не са се срещали с микроби в живота си, често не се използват в биомедицинските изследвания. Absolute стерилност myshatnike, зайци и особено козе плевня - скъп и неприятен, а след среща с първия микроб или вирус или лошо умре или да станат негодни за по-нататъшни експерименти. Какво се случва в gnotobiote с имунната система - е друга история, и те се хранят в продължение на три и в същото време - кожата и костите се дължи на липсата на микробния храносмилане компонент.

След трансплантацията на микрофлората от донорите на затлъстяване (ob / ob), гнобобитните мишки са били угоявани почти 50% в продължение на две седмици (с 47%). Тези, които са били "засети" с микрофлора от донори от див тип (+ / +) с нормално тегло, се възстановяват само с 27%.

Резултатите от по-нататъшни изследвания на промените в симбиотичния миши микробен организъм брилянтно потвърдиха хипотезата, че микрофлора на затлъстели индивиди допринася за по-дълбоката обработка на храната. Сравнението на пробите от ДНК на изпражненията на затлъстели и нормални мишки показва, че мишките на затлъстели мишки са наситени с ензимни гени, които позволяват по-ефективно разлагане на полизахариди. В червата на затлъстели мишки се съдържат големи количества от крайните ферментационни продукти - съединения на оцетната и маслената киселина, което показва по-дълбока обработка на хранителните компоненти. Калориметричен анализ (от думата "калории"!) Анализът на пробите от изпражнения потвърждава това: ob / ob стол мишки съдържа по-малко калории, отколкото див тип мишки, които не абсорбират напълно от храната.

В допълнение към важната информация за компонента "зародиш" на затлъстяване, авторите са били в състояние да покаже основната прилика между микрофлората на затлъстелите хора и мишки, който се отваря нови перспективи в изследването на проблема с наднорменото тегло, а може би - и да се реши този проблем, като "трансфер" здравословна микрофлора или неговото образуване при пациенти, страдащи от затлъстяване.

Фактът, че микрофлора може да управлява метаболизма домакин вече не е под съмнение. Проучванията Гордън лабораторни, посветени на проблема с прекомерното тегло направиха възможно да се преодолее пропастта до лечение на метаболитни заболявания, като кахексия, засяга деца от една година до четири години в бедните тропически страни - marazmus (за идиотизма, че думата има само лингвистично: гръцки marasmos. буквално означава изчерпване, изчезване) и kwashiorkor (на езика на една от най-племена Гана kwashiorkor - "червена момче"). Появата на заболявания, свързани с липсата на протеини и витамини в прехода от кърмене за възрастен храна. Но болестта избирателно засяга деца, чиито братя и сестри не са имали никакви проблеми с преминаването към традиционното хранене на този регион. Проучванията показват, че чревната микрофлора на болни деца е много различен от микрофлората на техните родители, както и микрофлората на здрави братя и сестри. На първо място се отбелязва, почти пълното отсъствие на чревни популации на Bacteroidetes и господство на редки видове, принадлежащи към видовете протеобактерии и Fusobacteria. След болни деца (като внимавате да не се предозира!) Угоявани трудно белтъчна храна, тяхната микрофлора става подобна на нормалното, като роднини, с преобладаване на Bacteroidetes и Firmicutes.

Последните проучвания не само се промениха радикално преобладаващите представи за човешките чревната микрофлора, но също така са допринесли за появата на концепцията, която смята, чревната микрофлора като допълнителен многоклетъчно "орган" на човешкото тяло. Орган, състоящ се от различни клетъчни линии, способни да комуникират помежду си, както и с организма-гостоприемник. Орган, който преразпределя енергийните потоци, осъществява важни физиологични реакции, промени под влияние на околната среда и възстановява себе си с промени, причинени от външни условия.

Продължение изследвания "бактериална тяло" може и трябва да доведе до разбиране на законите на нейното функциониране, разкриването на деликатните му отношения с приемащата и, като следствие, появата на нови методи за борба с болести по човека и чрез целенасочено лечение на дисфункции двете metaorganizma компоненти.

Валери Поройко, доктор
Университет в Чикаго, Катедра по обща хирургия
Портал «Вечна младеж» www.vechnayamolodost.ru

Списанието на статията е публикувано в "Популярна механика" № 4-2008

Специфична идентификация на бактериите чрез метода за секвениране на 16S ген на рибозомна РНК, ролята и мястото на метода при диагностицирането на бактериални инфекции. Завършен: Savelyeva. - представяне

Презентацията беше публикувана преди 4 години от Людмила Шумихина

Свързани презентации

Представяне на 11 класове по темата: "идентификация на вида на бактериите чрез секвениране 16S рибозомна РНК ген, ролята и мястото на метода при диагностицирането на бактериални инфекции изпълнени:. Savelyev". Изтеглете безплатно и без регистрация. - Препис:

1 вид идентификация на бактерии чрез секвениране на гена 16S на рибозомна РНК, ролята и мястото на метода при диагностицирането на бактериални инфекции изпълнени: Савелиева Xenia изпълнени: Савелиева Xenia, зеница 11 специализиран клас зеница 11 специализиран клас MBOU Krasnoobsk SOSH 1 MBOU Krasnoobsk SOSH 1 надзорен: надзорен : Cand. Biol. Afonyushkin Василий кандидат на науките. Biol. Науки Афуниушкин Василий Николаевич

2 Цели: 1. Да се ​​овладеят ДНК електрофореза в агарозен гел 2. За да се научат на метода за анализ на резултатите секвениране, и извършват изграждането на нуклеотидни последователности, генни фрагменти, 16 S рибозомната РНК на изолати, получени майстор рода Bacillus 1. ДНК електрофореза в агарозен гел 2. За да се научат на метода за анализ на резултатите секвениране и извършване на изграждането на нуклеотидни последователности, генни фрагменти 16 S рибозомната РНК на изолати, получени род Bacillus 3. Разглеждане споделяне секвениране техники и биохимия перспектива изч идентификация на бактерии 3. За проучване на перспективите за споделяне секвенционни методи, и биохимична идентификация на бактерии Цел: да се изследва възможностите на метода на конкретна идентификация на бактерии чрез секвениране на 16S рибозомната РНК във връзка с традиционните методи за идентификация

3 Материали и методи чисти култури от изолатите се посяват на МФК часа и след инкубиране на бактериалната суспензия се приготвят във фосфатно-буфериран физиологичен разтвор. Културите бяха оцветени с грам и микроскопични. Оценени по биохимични свойства: Отстраняване цитрат, малонат, глюкоза, лактоза, манитол, захароза, инозитол, сорбитол, арабиноза, малтоза, фенилаланин, формиране на индол, сероводород, atsetilmetilkarabinola (реакция Foges- Proskauer), присъствието на бета-галактозидаза, уреаза, аргинин декарбоксилаза и лизин, хидролази на аргинин. Културите се изследват за каталаза, цитохром оксидазна активност, образуване на нитрити, синтез пигмент, антибиотична резистентност, и изследвани културата и морфологични свойства. Бета-галактозидаза, и tritofandezaminaznuyu glyukoronidaznuyu активност беше тествана върху среда Uriselekt 4 (BioRad) ДНК се изолира чрез оглед fenolhloroformennym определя въз основа на последователността на 16S рибозомната генни на RNAi фрагмент от интергенен спейсерът на рибозомна РНК и 16-23S множество биохимични, културни и морфологични характеристики.

4 Културни свойства: възрастен култура не растат в среда, която е Ендо не се отнасят до ентеробактериите, отглеждани за месо-пептон агар а при аеробни условия при 37 ° С багрилни свойства: култура отглеждат изследва микроскопски и Грам-оцветяване, която позволява да се установи, че получената култура се спори Gy + придържа Характеристики Културите

Схема на изследване: ДНК се отглежда от отглежданите култури и PCR се прилага с универсални праймери, в резултат на което ние амплифицирахме фрагмент от 16S гена на рибозомна РНК

6 с разтвор на праймер разпределени в 4 епруветки, всяка от които са четири деоксинуклеотид дАТФ, дСТР, дТТР (един radioktivnym изотопно-белязан) и един от четирите 2; 3- (дидеоксинуклеотиди ddATR, ddTTR, ddGTP, DD MFR) дидеоксинуклеотидно Той е включен във всички позиции на отглеждане смес вериги и след присъединяването на растежа на верига се прекъсва незабавно. В резултат на това във всяка от четири тръби с участието на ДНК полимераза генерира уникален набор olignukleotidov различни дължини, съдържащи praymerovuyu последователност. Освен това епруветките се добавят към formalid дивергенция вериги и на електрофореза върху гел на полиакрилови cheteryh парчета. Прекарайте авторадиография, което прави възможно да се "чете" секвениране на нуклеинова последователност на ДНК сегмента. В биохимия и молекулярна биология електрофореза се използва за разделяне макромолекулни протеини и нуклеинови киселини (и техните фрагменти). Има много разновидности на този метод. Този метод намира широко приложение за разделяне на смеси от биомолекули на фракции или отделни вещества и се използва в биохимията, молекулярната биология, клинични диагностика, население биология (за изследване на генетична вариация) и dr.belkovnukleinovyh киселини електрофореза това електрокинетично явление изместване на дисперсната фаза (колоид или протеин разтвор) в течна или газова среда чрез действието на външна електрическа polya.elektrokineticheskoe yavlenieelektricheskogo polyaElektroforez Схема изследвания: Продуктите на PCR се разделят чрез електрофореза върху агарозен гел. Методът на Сангър

7 Резултати от собствено изследване Фиг.1 Резултати от капилярна електрофореза на фрагмент от 16S ген на рибозомна РНК

8 Фиг. 2 филогенетично дърво, конструирано въз основа на резултатите от подреждането на фрагмента на 16S гена на рибозомна РНК

9 Резултати от собственото изследване Фиг. Резултати от сравнението на нуклеотидните последователности

10 Резултатите от биохимични изследвания култури, използвайки тест PBDE Биохимични свойства на щама B.licheniformis: отрицателен използване цитрат, малонат отрицателен, натриев цитрат + глюкоза отрицателен отрицателен лизин, аргинин отрицателен, отрицателен орнитин, фенилаланин отрицателен, индол отрицателен, уреаза положителен atsetilmetilkarabinol отрицателно сулфид отрицателен, положителен, глюкоза, б-галактозидаза положителни, отрицателни лактоза, манитол положителен, положителен сукроза, инозитол положително сорбитол положителен, малтоза положителен

11 Заключение идентификация на вида на микроорганизмите на базата на последователността може да бъде "златен стандарт" за лабораторна диагностика, но точността на метода се ограничава от надеждността и пълнотата на базата данни GenBank и следователно изисква използването на допълнителни тестове за потвърждаване.

Анализ на 16s РНК

Биотехнология, 2005, №6, от 3-11

Метод за идентифициране на микроорганизми, въз основа на анализа на дължината на рестрикционните фрагменти полиморфизъм (RFLP), PCR продукт на гена 16S РНК с дължина 1500 нуклеотида. 6 съответства набор от рестрикционни ендонуклеази (Sse9I, Tru9I, BsuRI, ЗДПО, BstMBI и Rsal етапите), използвайки RFLP позволява идентифицирането на широк спектър от микроорганизми.
Четири изолати от термоустойчива алкална фосфатаза бяха изолирани от изолати на естествен морски водород. RFLP анализ провежда за тези щамове в сравнение с изчислените резултати, получени за гена 16S РНК от различни микроорганизми, показва, че идентифицираните производители принадлежат към рода Alteromonas.

Наред с традиционните методи за идентификация на микроорганизми използват културни и морфологични характеристики, както и химични и биохимични реакции [1], в последно време все по-широко използваните методи за определяне на микроорганизмите се основава на сравнение на нуклеотидни последователности от гени на различни микроорганизми [2-4] и полиморфизъм по дължината на анализ на ДНК рестрикционните фрагменти, получени чрез амплифициране на специфични бактериални гени [5,6]. Повечето от тях са подходящи за идентифициране на гените, кодиращи 16S и 23S рибозомни РНК на тъй като те се намират във всички бактериални клетки са род специфични и за повечето микроорганизми [7-9]. Използвайте за идентифициране на ДНК фрагмент, съдържащ двата гена 16S и 23S RNA и дистанционен елемент, разположен между тях, и са по-променлива, позволява да се направи разлика между тясно свързани видове и подвидове на микроорганизми [10].

Този документ представя резултатите от RFLP анализ на PCR продукта 1500 нуклеотиди по дължина за различни микроорганизми и доказано, че използването на рестрикционните ендонуклеази 6 Sse9I, Tru9I, BsuRI, ЗДПО, BstMBI Rsal етапите и може надеждно идентифициране повечето микроорганизми. Хартията идентифицирани четири нов производител термолабилни алкална фосфатаза и от предложения метод, сравнителен анализ на RFLP за идентифициране на тези микроорганизми. Въз основа на сравнението заключава, че производителите резултати принадлежат към рода Alteromonas.

ЕКСПЕРИМЕНТАЛНИ УСЛОВИЯ

За откриване на производство термолабилни алкална фосфатаза 50 л на морска вода се пулверизира върху повърхността хранителен агар и се анализира, както е описано в [11]. Получаване на микробна биомаса се извършва чрез отглеждане производство при 20 ° С в хранителна среда, съдържаща 1% триптон (AGS GmbH, Германия), 0.5% дрождев екстракт (същата компания) и морска сол вода (NaCl - 27,5, MgCl2 - 5, MgSO4 - 2, СаС12 - 0,5, KCI - 1, FeS04 - 0,001 g / l [12]), рН 7,2 - 7,7. Бульонът за семена се разпределя в обемни колби от 200 ml до 700 ml и се разклаща при 150 rpm в продължение на 16 часа.

Изолирането на хромозомна ДНК се осъществява по метода на [13].

Амплификация на 16S ген на рибозомна РНК се осъществява чрез полимеразна верижна реакция, както е описано в [14].

Рестрикционната реакция на амплифицираната ДНК се провежда в продължение на 4 часа при 37 ° С в 20 ц1 реакционна смес, съдържаща 2 екв. акт. рестрикционните ензими Sse9I, Tru9I, BsuRI, MspI, BstMBI или RsaI от неправителствената организация SibEnzyme в съответния буфер. Реакцията се спира чрез добавяне на 5 ц1 стоп разтвор, съдържащ 0.1 М EDTA, 0.05% бромофенол синьо и 40% захароза.

Електрофореза разделяне на рестрикционни продукти от амплифицираната ДНК се провежда в 2% агароза (Sigma) в Tris-ацетатен буфер с етидиев бромид (0.5 мг / л) при 120 V в продължение на 4 часа.

Маркери за молекулно тегло на ДНК (100bp +1.5 Kb ДНК маркери, НПО "SibEnzim") се използват за определяне дължината на ДНК фрагменти. Продължителността на полученото ограничение се определя, като се използва компютърната програма Gel Pro Analyzer, версия 4.0.00.001. Процентът на идентичност на дължините на фрагментите се изчислява за всяка двойка микроорганизми чрез сравняване на рестрикционните модели отделно за всеки рестрикционен ензим. Когато се сравнява дължината на ограничаването, ДНК фрагменти, идентични по дължина, се оценяват, че се различават не повече от 5%.

За да се сравнят експерименталните данни с публикувани последователности на 16S РНК гени, беше използвана генетична база данни със секвенирани последователности.

РЕЗУЛТАТИ И ДИСКУСИЯ

Четири изолати от щам природен производителя термолабилни фосфатаза бяха изолирани контакт морска вода, обозначени като 20, 27, 48 и щам характеризиращ рано [11] като се използват конвенционални техники като Alteromonas undina. За да се идентифицират щамовете, получени от биомасата от микроорганизми, отгледани в течна хранителна среда с добавяне на морски соли, се изолира хромозомна ДНК.
Освен това в полимеразната верижна реакция се използва хромозомна ДНК за амплифициране на 16S ген на рибозомна РНК. Продуктът за амплификация беше третиран независимо с 6 различни рестрикционни ендонуклеази. Всички сме използвали tetranucleotide място за разпознаване рестрикционна ендонуклеаза, което позволява да се получи от 3 до 8 ДНК фрагменти, получени от разцепване на амплификация продукт, имаща дължина от около 1500 базисни пункта. Рестрикционен ензим и се използва Sse9I Tru9I съответно AATT места за разпознаване и TTAA докато BsuRI и ЗДПО рестрикционни ензимни сайтове нарязани на GGCC и CCGG. Местата за разпознаване на рестрикционните ензими BstMBI и RsaI, съответно GATC и GTAC, съдържат в своя състав всичките четири нуклеотида. Такава селекция на рестрикционните ендонуклеази трябва, по наше мнение, да осигури универсалност при идентифицирането на микроорганизми, които имат богати на АТ и богати на GC геноми. В количествено изражение, използването на само шест различни ограничение ние вярваме оптимално, тъй като използването на ограничителни ендонуклеази 1 или 3, както е предложено в няколко проучвания [10,15] не може да открие полиморфизми за идентификация на близкородствени организми или, като алтернатива, да доведе до прекалено големи разлики ИЗ за една или повече случайни мутации. В същото време, използването на 10 различни рестрикционни ендонуклеази не води до допълнително откриване на полиморфизъм на дължината на ДНК фрагмента и е явно прекомерно [9].
Фигура 1 показва симулирани чрез ограничение компютър картина genov16S РНК, ние предложихме набор от шест рестрикционни ензими (Sse9I, Tru9I, BsuRI, ЗДПО, BstMBI и Rsal етапите). Гени на 16S РНК са взети в генетичната банка на последователни секвенции. Изборът на микроорганизми беше съвсем случаен. Всички бактерии принадлежат към различни родове и представляват грам-отрицателни и грамположителни микроорганизми. Може да се види, че за всички микроорганизми съществува уникален модел на набор от рестрикционни ензими. Броят на ДНК фрагментите варира от 23 до 30 (дължината на фрагментите по-малко от 100 двойки нуклеотиди не се взема предвид). Резултати от изчисляване на процентната идентичност на дължините на ДНК фрагменти (рестрикционен фрагмент считат еднакви дължини се различават с не повече от 5%) за различни двойки от микроорганизми, показани в Таблица 1. Таблицата показва само част от възможните двойки микроорганизми показани на Фиг. 1. Въпреки това, резултатите от сравнението са представени достатъчно отличителни и позволяват да се види, че процентната идентичност на дължините на ДНК фрагменти обикновено варира от 12-28% за членове на различни родове на микроорганизми. Така, тези данни показват, че ограничение модел на гена 16S РНК, предложен контакт набор от рестрикционни ензими може да служи като основа за определяне на общи аксесоари бактериални клетки.

Фиг. 1. Теоретично изчислено модел на електрофоретичната разделяне на 16S РНК ген амплификация продукти след третиране с рестрикционните ензими Sse9I (1), Tru9I (2), BsuRI (3), ЗДПО (4), BstMBI (5) и Rsal етапите (6). Пътеки М - молекулно тегло маркер

Стойността на 16S РНК в таксономията. Молекулярна хибридизация на 16S РНК.

Молекулярна хибридизация на 16S rPHK. Прокариотният рибозом се състои от 3 субединици, големи (23S), (5S) и (16S). Gene 16S rPHK има следните свойства, важни за филогенецията:

1. РНК Рибозомите са универсални за различни видове, като самите рибозоми. 2. Молекула 16S rRNA е консервативна и най-малко подлежи на промени в хода на биологичната еволюция. Скоростта на промяна на 16S rRNA гена в различни симбиотични бактерии е 2-4% от нуклеотидните замествания в рамките на 60 my.3. Ген 16S rRNA има както ултраконсервативни, така и вариабилни домени (домейни), което прави възможно да се оценят отдалечени и близки взаимоотношения.4. В допълнение Освен това, беше установено, че rRNA цистрони не участват в процесите на генетичен трансфер между видовете.5. Размерът ген (в прокариоти е приблизително 1550-1640 bp дълъг) е оптимален от гледна точка на намаляване на статистическите грешки. Пълната последователност може да се определи в едно последователност чрез метода Sanger.Сравнение на каталозите на нуклеотидите. Методът е използван в началото на 80-те и има голямо историческо значение в систематизирането на бактериите. В този случай РНК молекулата (16S rPHK) се третира с рибонуклеаза Т, която разцепва молекулата над остатъците от гуанин. Размерът на получените фрагменти е не повече от 20 нуклеотида. Получените олигонуклеотиди се разделят чрез 2-мерна електрофореза, секвенират се и се изготвя каталог, специфично характеризиращ rRNA молекулата. При сравняване на каталозите бяха взети предвид фрагменти с дължина най-малко 6 нуклеотиди. Чрез прилагане на коефициентите на прилика между каталозите първо се конструира общо филогенетично дърво за прокариотите. Riboprinting. Методът се основава на рестрикционния анализ на гРНК гени. За да направите това, изолирайте общата ДНК от клетката. Два праймера, хомоложни на силно запазените фланкиращи участъци на 16S rRNA (малка субединица-s rDNA) на гена, са взети и се извършва PCR. Фрагментите се третират с няколко рестрикционни ендонуклеази и рестрикционните продукти за всяка от ендонуклеазите се разделят в агарозен гел заедно с профила на размера на ДНК. Полиморфизмът на дължини на фрагментите възниква поради факта, че някои от рестрикционните места попадат в консервативните домени на гена, а някои - във вариабилните домени. В същото време някои фрагменти ще бъдат общи за всички видове в пробата. Чрез броя на обикновените и различни фрагменти е възможно да се изчисли генетичното разстояние между видовете. Използването на 12 рестрикционни ензими с места за разпознаване с дължина 4 нуклеотида позволява да се покрият 10-15% от дължината на 16S гРНК ген чрез анализ, без да се прибягва до секвениране.

Уважаеми микроби

Валери Поройко,
Доктор, университет в Чикаго, катедра по обща хирургия
Популярна механика № 4, 2008

Само преди сто години микробите, живеещи в човешкото черво, се считали за свободни и вредители. През последните години човешката микрофлора е била наречена вид орган на нашето тяло, необходим за нормалния живот на тялото.

От дните на Пастьор е известно, че човешкият стомашно-чревен тракт е по същество поточен тип биореактор, в който живеят много микроорганизми. Отношението на учените към чревната микрофлора по това време се промени радикално. Преди сто години, голям Иля Мечников, основател на съвременната теория на имунитета, за създаването на която той получи Нобелова награда (за двама души с неумолима си противник, не по-малко от великото Паул Ерлих), дори предложи премахването на дебелото черво, като начин за удължаване живота. А тези, на които тази мярка изглежда твърде радикална, препоръчва да пие обилно количество кисело мляко, за да измести вредни, по негово мнение, микроби полза лактобацили. В половин век курсът се е променил с 180 градуса. Оказа се, че нормалната чревна микрофлора, както и кожата и лигавиците да изпълняват много полезни функции - например потискат жизнените функции на тялото постоянно атакуват патогени. И през последните години, най-смелите от микробиолози са отишли ​​по-нататък, като обяви, човек и неговите симбиотични микроби единствен суперорганизъм.

Развитието на методите на молекулярната биология е довело учениците до ново ниво на разбиране на процесите на симбиоза на човека и неговата микрофлора, които изглеждат добре изучени, а от по-нататъшното изследване, за което не са очаквали специални изненади. Бързото нарастване на скоростта и намаляването на разходите на методите за секвениране на ДНК (определяне на неговата нуклеотидна последователност) и успоредното нарастване на мощността на персоналния компютър и развитието на интернет направи възможно анализирането на информация за големи сектори от геноми. След хромозома сто индивидуални бактериални видове са транскрибирани в нов подход микробни генетика - популация: генен анализ веднъж всички бактерии, обитаващи специфична среда. Разбира се, популацията на "човешкия биореактор" се оказа една от най-важните за изследване на микробните популации.

Първата работа, която направи съвсем нов поглед върху чревната микрофобия, бе публикувана през 1999 г. от група учени от Националния институт по агрономически изследвания (Франция) и Университета в Рийдинг (Обединеното кралство). Авторите са решили да използват метода на секвениране на 16S РНК гени за изследване на микробната чревна популация (виж страничната лента).

16S PHK - идентификация на бактериите

Първият етап от определянето на микроорганизмите е тяхното култивиране върху хранителни среди. Но редица микроби не искат да растат на никоя от медиите

Съвременни техники
Проучване преди недостъпни без култивира бактерии и започват да се наложи ред в напълно объркващо таксономия вече известни прокариотни стана възможно с развитието на биоинформатиката и появата на съвременни техники на молекулярната биология - PCR позволява ДНК област да получи милиарди копия, клониране на селектиран ген в бактериални плазмиди и секвениране последователности методологии нуклеотиди, получени в достатъчно количество за анализ. Идеално маркер за идентификация на микроорганизми доказали ген, кодиращ 16S рибозомна РНК (всяка от двете рибозомни субединици - работилници клетъчен белтъчен синтез - се състои от преплетени вериги от протеинови молекули и рибонуклеинови киселини).

Перфектен маркер
Този ген е в генома на всички известни бактерии и археи, но отсъства в еукариоти и вируси, и ако се намери характеристика му последователност от нуклеотиди, - сте сигурни, че се занимават с гените на прокариоти. Този ген има и консервативни сайтове, еднакви за всички прокариоти и специфични за отделните видове. Консервативни парцели са за първи етап верижна реакция полимераза - добавяне на целевата ДНК на праймерите (ДНК семена порции към който изследвани нуклеотидна верига трябва да се присъедини да започне анализа на останалата част от последователността) и видово-специфични - за идентифициране видове. Степента на сходство на специфичните за отделните видове сайтове отразява еволюционната зависимост на различните видове. За клониране и последващ анализ може да се използва рибозомна РНК, която във всяка клетка присъства в по-голямо количество от съответния ген. Нуклеотидните секвенции на 16S РНК на всички известни бактерии и аркаи са общодостъпни. Идентифицираните последователности се сравняват с откритите в базите данни и идентифицират видовете на бактерията или декларират, че принадлежат към некултивиран вид.

Нова систематика
Напоследък е имало интензивно преразглеждане на старата, фенотипна класификация на бактериите въз основа на лошо формализирани критерии - от появата на колонии до предпочитанията към храната и способността да се оцветяват с различни бои. Новата систематика се основава на молекулярни критерии (16S РНК) и само частично се повтаря фенотипна.

Какво имаме вътре

Кодиращите последователности на 16S РНК чрез полимеразна верижна реакция (PCR) се изтеглят директно от "среда" - 125 мг на човека, грешка, стол се вмъква в E.coli плазмид (не защото червата и поради Escherichia coli - един от любимите работни кобили на молекулярните биолози) и отново изолиран от културата на умножените бактерии. По този начин се създава библиотека от 16S РНК гени за всички микроорганизми в пробата. След това 284 клона се избират на случаен принцип и се секвенират. Оказа се, че само 24% от получените 16S РНК последователности принадлежат на преди това известни микроорганизми. Три четвърти от микрофлора намира в червата на всяко човешко същество, повече от сто години са избегнати вниманието на изследователите, въоръжени с методите на класическата микробиология! Учените просто не могат да намерят на условията за култивиране на тези бактерии, тъй като най-причудливите жители червата не се вдига на традиционните микробните среди.

Към днешна дата, използвайки молекулярни методи, е установено, че 10 от 70 големи бактериални таксони са налични в микрофурата за възрастни. Около 90% от нашите микроби принадлежат към вида Firmicutes (това включва, например, известният лактобацилите - основното "виновници" вкисва млякото) и Bacteroidetes - задължи анаероби (организми, които могат да живеят само при липса на кислород), които често се използват като индикатор за замърсяване естествена водна канализация. Останалите 10% от населението разделен между таксони протеобактерии (те включват, между другото, на E.coli), актиномицети (от един от видовете на Actinomycetes антибиотик стрептомицин се изолира), Fusobacteria (нормални обитатели на устната кухина и често водят периодонтит), Verrucomicrobia (наскоро в геотермална източник е бил открит под формата на микроби, които се хранят с метан, които изобилстват в червата се дължи на други микроорганизми), цианобактерии (те са все още често се споменава като старата - "синьо-зелени водорасли"), спирохети (за щастие ри, а не бледо), Synergistes и VadinBE97 (какъв вид животни, да зададете създателите на новата таксономия на прокариоти).

Микробиални в нас повече от човешки

За тази цел най-автоматизирани, компютъризирана и висока производителност на ДНК технология, давайки възможност да се анализира кратко нуклеотидната последователност, сглобяват пъзела от няколко припокриващи "букви" в краищата на тези сайтове, неколкократно, за да повторите тази процедура за всяка част от генома и да получават преписи на отделни гени и хромозоми с скорости до 14 милиона нуклеотида в час - с порядъци по-бързо отколкото преди няколко години. По този начин, беше установено, че чревната микрофлора има около 100,000,000,000,000 бактериални клетки - около десет пъти повече от общия брой на човешки клетки в тялото.

Наборът от гени, които съставят бактериалния метагеном е около сто пъти по-голям от гените на човешкото тяло. Ако говорим за обема на биохимичните реакции, настъпили в микробната популация, той отново многократно превишава обема на биохимичните реакции в човешкото тяло.

Бактериални "реактор" приспособления в приемащата метаболитна верига, че това не е в състояние да се поддържа - например, синтез на витамини и техните прекурсори, разлагането на някои токсини, разлагане на целулоза за смилаеми полизахариди (в преживни животни) и др...

От ранна детска възраст до старост

Независимо от факта, че видовият състав на чревните микроорганизми е доста монотонен, количественото съотношение на представителите на някои систематични групи в микрофурата на различните хора може да варира значително. Но какво е нормална чревна микрофлора и какви са начините за нейното формиране?

Този въпрос беше отговорен в работата на група от американски биолози, ръководена от Патрик Браун от университета в Станфорд. Те проследиха образуването на микробиоти в 14 новородени през първата година от живота. Авторите успяват да установят няколко източника на колонизация на стомашно-чревния тракт. Микрофлората на бебетата е подобна на микрофлората на майката: проби от вагинално, фекално или микрофлора от майчиното мляко. В зависимост от източниците на колонизация, в микрофлората на червата на кърмачетата през първата година от живота, преобладават различни видове. Тези различия остават значителни през целия период на изследване, но на възраст от една година стават очевидни характеристиките на образуването на възрастни микроби. Интересни данни бяха получени с използване на двойка близнаци. Тяхната микрофлора е практически идентична по състав и варира по същия начин. Това откритие разкри огромната роля на човешкия компонент на двойката "микробита-гостоприемник" при образуването на чревната микрофлора. За чистотата на експеримента, разбира се, би било по-добре да се отделят бебетата в болницата (между другото, страхотна история за един индийски филм!) Близнаците се учат един за друг от анализа на микрофлората. Но данните от други проучвания потвърждават предположението, че индивидуалните, включително хередирално обусловени, характеристики на човешката биохимия имат голямо влияние върху състава на микробиотиците.

Тънък и дебел

Проучвания, проведени в лаборатория на Jeffrey Gordon (училище по медицина в Washington University, St. Louis, МО), ще свързват разнообразие от бактерии от стомашно-чревния тракт с диета и характеристиките на отделните метаболизма. Резултатите от експеримента бяха публикувани в брой на декември на списанието природа за 2006 година. Ежегодният експеримент предполага установяване на връзка между излишното тегло в дадено лице и състава на микробната популация в червата му. Десетина мафии, които се съгласили да поставят гърдите си върху олтара на науката, бяха разделени на две групи. Едно село на диета с ниско съдържание на мазнини, второто - с ниско съдържание на въглехидрати. Всички доброволци са загубили тегло и същевременно са променили съотношението на двете основни групи чревни микроорганизми: броят на клетките на Firmicutes е намалял, а броят на Bacteroidetes, напротив, е нараснал. При диета с ниско съдържание на мазнини тази промяна се забелязва по-късно, след като пациентите са загубили 6% от теглото си, а при диета с ниски въглехидрати - след загубата на първите килограми (2% от първоначалното телесно тегло). Същевременно промяната в състава на микрофлората беше още по-изразена, толкова по-малка беше теглото на участниците в експеримента.

Борба със затлъстяването

Резултатите от по-нататъшно проучване на учени променят микробен организъм на мишката-симбиоза (вж. Каре "Тествано на мишки") блестящо потвърди хипотезата, че микрофлора на хората с наднормено тегло повишава дълбочинната преработка на храни. Сравнението на пробите от ДНК на изпражненията на затлъстели и нормални мишки показва, че мишките на затлъстели мишки са наситени с ензимни гени, които позволяват по-ефективно разлагане на полизахариди. Червата затлъстели мишки, съдържаща голям брой край на ферментационните продукти - съединения с оцетна и мастни киселини, което показва по-задълбочено компоненти обработка на храни. (! От думата "калории") калориметър анализ на пробите потвърди, че миши стола: стол об / об-мишки се съдържа по-малко калории, отколкото в див тип мишки, които не са напълно асимилирани енергията от храната.

В допълнение към важната информация за компонента "зародиш" на автори затлъстяване са били в състояние да покаже основната прилика между микрофлората на затлъстелите хора и мишки, който се отваря нови перспективи в изследването на проблема с наднорменото тегло, а вероятно и да реши този проблем, като "трансфер" здравословна микрофлора или неговото образуване при пациенти страдащи от затлъстяване.

Тестван върху мишки

И с изтощение

Фактът, че микрофлора може да управлява метаболизма домакин вече не е под съмнение. Изследванията на лабораторията на Гордън, посветени на проблема с прекомерното тегло, позволиха мостът да бъде прехвърлен към лечението на метаболитните заболявания. Сред тях са такива често срещани видове изчерпване, засягащи деца от една до четири години в бедни страни с тропически климат, като марасмус (за марасмус тази дума има само езикова връзка: гръцка. marasmoz буквално означава изчерпване, изчезване) и kwashiorkor (на езика на едно от племената на Гана kwashiorkor - "червеното момче"). Появата на заболявания, свързани с липсата на протеини и витамини в прехода от кърмене за възрастен храна. Но болестите селективно засягат деца, чиито братя и сестри не изпитват никакви проблеми с прехода към традиционна диета за региона. Проучванията показват, че чревната микрофлора на болни деца е много различен от микрофлората на техните родители, както и микрофлората на здрави братя и сестри. На първо място се отбелязва, почти пълното отсъствие на чревни популации на Bacteroidetes и господство на редки видове, принадлежащи към видовете протеобактерии и Fusobacteria. След болни деца (като внимавате да не се предозира!) Угоявани трудно белтъчна храна, тяхната микрофлора става подобна на нормалното, като роднини, с преобладаване на Bacteroidetes и Firmicutes.

Последните проучвания не само се промениха радикално преобладаващите представи за човешките чревната микрофлора, но също така са допринесли за появата на концепцията, която смята, чревната микрофлора като допълнителен многоклетъчен "тяло" на човека. Орган, състоящ се от различни клетъчни линии, способни да комуникират помежду си, както и с организма-гостоприемник. Орган, който преразпределя енергийните потоци, осъществява важни физиологични реакции, промени под влияние на околната среда и възстановява себе си с промени, причинени от външни условия. Продължение изследвания "бактериална тяло" може и трябва да доведе до разбиране на законите на нейното функциониране, разкриването на деликатните му отношения с приемащата и, като следствие, появата на нови методи за борба с болести по човека и чрез целенасочено лечение на нарушени функции на metaorganizma на два компонента.

Анализ на 16s РНК

Рибозомни рибонуклеинови киселини (рРНК) - няколко молекули на РНК, които формират основата на рибозомата. РРНК основна функция е да се приложи процес на транслация - четене на информацията от иРНК, използвайки адапторни молекули тРНК катализа и образуване на пептидни връзки между аминокиселини, свързани към тРНК.

съдържание

Рибозомни частици и номенклатура на рРНК

На електро-микроскопски изображения на интактни рибозоми се забелязва, че те се състоят от две суб-частици с различни размери.

Съотношението на масите на частиците е

2: 1; маса, от своя страна, изразена в константи измерва директно утаяване (утаяване скорост в Svedberg единици, S) при ultratsentrifugovanii и е този параметър е основата за номенклатура рРНК и рибозоми и рибозомни субединици: използвани тип наименования

Например, рибозомална прокариотна РНК със седиментационен коефициент от 16 Svedberg единици е означена като 16S rRNA.

Тъй като коефициентите на седиментация зависят не само от молекулното тегло, но и от формата на частиците, коефициентите на седиментация за дисоцииране не са адитивни: например, бактериални рибозоми с молекулна маса

3 * 10 6 Dalton има коефициент на седиментация 70S, обозначен като 70S и дисоцииран в субедини от 50S и 30S:

Рибозомните частици съдържат една rRNA молекула с голяма дължина, чиято маса е

1/2 - 2/3 от масата на рибозомната подточка, така, в случая на бактериални рибозоми 70S, 50S подтипливата съдържа 23S rRNA (дължина

3000 нуклеотиди) и 30S подтипът съдържа 16S rRNA (дължина

1500 нуклеотида); голям рибозомна субединица изключение на "дълги" рРНК също така съдържа един или два "къса" рРНК (5S рРНК на бактериални 50S рибозомни субединици или 5S и 5.8S рРНК bolshii еукариотни рибозомни субединици).

синтез

Рибозомната РНК представлява голяма част (до 80%) от общата клетъчна РНК, такова количество rPHK изисква интензивна транскрипция на нейните кодиращи гени. Този интензитет се осигурява от голям брой копия на гени, кодиращи rRNA: в еукариотите има няколкостотин (

200 дрожди) до десетки хиляди (за различни памучни линии докладвани 50 - 120 000 копия) на гени, организирани в масиви от тандемни повторения.

При хората гените, кодиращи рРНК, също се организират в групи от тандемни повторения, разположени в централните области на хромозомите с къси рамена 13, 14, 15, 21 и 22.

Те се синтезират от РНК полимераза I като дълга молекула на пре-рибозомна РНК, която се нарязва на отделни РНК, които формират основата на рибозомите. В бактериите и арките първоначалният транскрипт обикновено включва 16S, 23S и 5S rRNA, между които се намират пре -РНК последователностите, отстранени по време на обработката. Обикновено един или повече tRNA гени са разположени между 16S и 23S rRNA гени; Така, в Е. coli първоначалният транскрипт на такава група гени има следната последователност:

(16S rRNA) - (1-2 tRNA) - (23S rRNA) - (5S rRNA) - (0-2 tRNA)

Такъв транскрипт е разделен на фрагменти от pre-rRNA и tRNA чрез рибонуклеаза III.

В еукариоти 18S, 5.8S и 25/28 rRNAs се ко-транскрибират от РНК полимераза I, докато 5S rRNA генът се транскрибира от РНК полимераза III.

В еукариоти, гени концентрация пространство кодиране рРНК, обикновено ясно видими в клетъчното ядро, поради натрупване на около субединици на рибозоми, които са самостоятелно сглобяване се извършва веднага. Тези натрупвания са добре оцветени с цитологични багрила и са известни като ядрото. Съответно, наличието на нуклеоли не е специфичен за всички фази на клетъчния цикъл: разделянето на клетка ядро ​​в профаза дисоциира защото рРНК синтез и повторно суспендирани в края на телофазата образуван при възобновяване синтез рРНК.

Сравнителен анализ на про-и еукариотна rPHK

РИБОЗОМНА РНК (като рибозом) прокариоти и еукариоти различават един от друг, въпреки че проявяват значителни подобие последователност секции. Прокариотни 70S рибозомната съдържа голям 50S субединица (конструирана на базата на две молекули рРНК - 5S и 23S) и 30S малката субединица (конструирана на базата на 16S рРНК). 80S еукариотна рибозом състои от голям 60S субединица (конструирана на базата на три молекули рРНК - 5S, 5,8S и 28S) и 40S малката субединица (конструирана на базата на 18S рРНК).

Използване на информация за последователност

Информация за rRNA на определен организъм се използва в медицината и еволюционната биология.

  • RRNA генът е един от най-консервативните (най-малко променливи) гени. Следователно, систематичната позиция на организма и времето на отклонение със сродни видове могат да бъдат определени въз основа на анализ на сходствата и разликите в rRNA последователностите.
  • рРНК е обект на голям брой антибиотици, някои от които се използват в клиничната практика, както за инхибиране растежа на бактерии (антибиотици, прокариотен рибозомно свързване) и за лечение на човешко заболяване (антибиотици свързват към еукариотен рибозом). Първата група включва хлорамфеникол, еритромицин, казугамицин, mikrokokksin, спектиномицин, стрептомицин, тиострептон. Към втория хигромицин В, паромомицин.

Статии Хепатит