功能基因在皮肤微生物群落分析中的应用*
2016-10-18姚雪李辉张凯鑫周怀谷罗亚平
姚雪,李辉,张凯鑫,周怀谷,罗亚平△
(1.中国人民公安大学刑事科学技术学院,北京 100038;2.上海市刑事科学技术研究院,上海 200083)
1 引 言
人类皮肤微生物组指所有在人类皮肤上的微小生物,如细菌、真菌和病毒等[1]。针对细菌的分析主要是基于16S rRNA基因的测序结果,而这种分析方法存在一定的劣势。首先,该基因并非单拷贝基因,因此,其测序结果总体上来说仅仅是半定量的[2],会影响微生物群落的α多样性及β多样性的测度时,导致分析结果与实际情况间存在偏差;其次,16S rRNA基因的可变区变异程度不够大,在区分同一属内不同种时存在困难。已有的研究显示,与宏基因组shotgun测序相比,实验16S rRNA基因的V1-V3区测序获得的微生物群落结构分析结果与之相似,而V4区测序获得的微生物群落结构分析结果却不尽人意[3]。为了弥补16S rRNA基因存在的这些问题,开发新的管家基因引物是必需的。
在综合分析人类皮肤微生物群落组成的文献[4-6]的基础上,选择了4个最为普遍存在的属的细菌,从NCBI的Genome数据库中下载了这四个属60种细菌的全基因组并对其进行了分析,具体包括:Corynebacterium属24种细菌,Lactobacillus属12种细菌,Staphylococcus属8种细菌,Streptococcus属16种细菌。在对这些属的基因组分析的基础上,筛选出一些普遍存在的单拷贝功能基因[7],并针对其保守区域设计了一些具有通用扩增能力的引物。将这些引物成功地应用在分析不同年龄阶段、不同性别的36名志愿者的皮肤微生物群落结构特征分析上。结果证明这些新设计的引物对的扩增产物测序结果经分析,能够成功将细菌鉴定到种,在分析皮肤微生物群落方向具有良好的应用前景。……
