微生物多样性研究进展

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1、姓名：崔靖璞学号：2010212802专业：生物科学微生物多样性研究进展摘要：微生物资源丰富,开发潜力巨大，是生命科学发展的主要动力之一•本文介绍了几种常用的研究微生物多样性的分子生物V技术，主要包括:16SrDNA测序、DGGE/TGGE/TTGE、T-RFLP.SSCP、FISH、印记杂交、定量PCR、基因芯片等，并对微生物多样性研究技术的未来发展进行了展望，同时本文也介绍儿种微牛物多样性的研究实验方法。关键词：微主物多样性聚合酶链式反应基因芯片平板纯培养微生物是地球上生物多样性最为丰富的资源，微牛物资源的开发，是21卅纪

2、生命科学发展的主要动力之一.由于微生物的微观性，微生物多样性与其他高等生物相比有许多独特Z处，包括:生存环境多样;生长、繁殖速度多样;营养、代谢类型多样;生活方式多样.微生物多样性的揭示与研究技术的发展和创新是密不可分的,研究技术的进步是微生物多样性研究向前发展的重要推动力量•近年來，随着微屯子、计算机、分子生物学、物理、化学等技术的发展，微生物多样性研究技术也在吸收其他学科先进技术的基础上不断向前发展•各种研究方法的发展使得这种状况有了很大改观•现代分子生物学技术在微生物多样性研究上的应用克服了微生物培养技术的限制，能对样品

3、进行较客观的分析，较精确地揭示了微生物种类和遗传的多样性•目前用于研究微生物多样性的分子生物学技术主要包括：16SrDNA测序、DGGE/TGGE/TTGE、T・RFLP、SSCP、FISH、印记杂交、定量PCR、基因芯片等。1核酸探针杂交技术核酸分了杂交技术是20世纪70年代发展起来的一种分了生物学技术•该技术快速、灵敏、具有高度特异性，近年來被广泛应用于微生物多样性的研究屮•用于微生物多样性研究的探针主要有三类:双链DNA、単链DNA和RNA以及寡核甘酸探针，杂交方式主要有荧光原位杂交(Fluorescenceinsitu

4、hybridization,FISH)>全细胞杂交(whole-cellhybridization)>数量印迹杂交(quantitativedotblot)及生物芯片(biochip).对于环境微生物样品解析而言,最有意义的核酸朵交技术是原位朵交技术，在原位朵交技术中，应用最广泛的是荧光原位朵交技术。荧光原位朵交(Fluorescenceinsituhybridization,FISH)是新兴的分了生物学技术，是在原有的放射性原位朵交技术的基础上发展起來的一种非放射性原位朵交技术，是H前原位杂交技术中最常用的方法之一.FISH

5、技术安全、简便、灵敏、快速,可同时检测几种微生物.RamonRossell-Mora,etal应用荧光原位杂交等技术对极端环境微生物群落多样性进行了研究.Kim,etal应用荧光原位杂交等技术对活性污泥中的硝化细菌进行了检测.Haruta,etal应用荧光原位朵交和双梯度变性凝胶屯泳技术对有机固体废物处理过程中微生物多样性的变化进行了研究。216SrDNA序列分析(16SrDNAsequencing)16SrDNA为原核生物核糖体中一种人小约1500bp的核糖体DNA,因其分子大小适屮、结构与功能上的高度保守性，有“分子时钟、

6、黄金标准、细菌化石”之称•口HU,16SrDNA基因序列分析已广泛应用于微生物多样性的研究.Junge,etal在应用16SrDNA序列分析北极冰细菌遗传多样性时发现，菌株aws-HB5(AF283859)与南极海冰嗜冷菌的相似性达到100%,认为在南北极同样也分布着相同的种.Phung,etal用16SrDNA序列分析法研究了贫瘠湖的微生物多样性,得到了许多不可培养的细菌.Fan,etal对古菌是否存在于分别取自屮国的两个土壤及美国的两个土壤中进行了研究,构建了这四个16SrDNA文库并对28个克隆的16SrDNA进行了鉴肚

7、.所有这些16SrDNA的序列都归类于古菌的泉古菌n(Crenarchaeota)o分析表明,这些泉古菌的16SrDNA属于非高温陆地环境中的泉古菌种群,明显区别于海洋和淡水地带的泉古菌种群，证明泉古菌的存在范围不只局限于高温等极端环境•该方法的缺点是系统进化分析耗时且易受PCR偏差的影响.3基因芯片技术基因芯片是反相的斑点杂交，特界性探针以一定的方式被固定于某种介质上,在最后的扫描图像屮探针以点的形式出现，每一个点代表一种特异性探针序列.基因芯片具有髙通量、集成化、微型化、自动化、快速化的特点.Wu,etal建立了一种基因芯

8、片的方法，用于检测细菌屮氮循环有关的基因，其灵敏度为25ngDNA.Cal,letal建立了一种寡核甘酸芯片，该方法将免疫诱捕技术与PCR、基因芯片向结合，具有很高的灵敏度，对鸡肉中致病菌检测的灵敏度可达到低于102CFU/mL的水平.Smal,letal发明了一种基因芯片检