Генетические признаки бактерий - Идентификация коллекционных культур бактерий современными масс-спектрометрическими и молекулярно-генетическими методами
В настоящее время в систематике бактерий осуществляется пересмотр сложившихся представлений, который благодаря своему бурному характеру и значению происходящих перемен, справедливо называется революцией, ее результатом является переход таксономических исследований на новый более высокий уровень [Goodfellow, Mordaski, Cross, 1989].
Нуклеотидный состав ДНК-первая характеристика генома, которая стала использоваться в систематике прокариот. Определение процентного содержания гуанина и цитозина в ДНК (моль % ГЦ) является частью обязательного стандартного описания бактериальных таксонов, в том числе и актиномицетов [Goodfellow, O'Donnell, 1994].
ДНК-ДНК гибридизация, этот метод все еще остается основным при определении видовой принадлежности штаммов прокариот. Данные, накопленные в течение нескольких десятилетий, показали высокую корреляцию между результатами ДНК-ДНК гибридизации и фенотипическими характеристиками [Stackebradt, Goebel, 1994]. Уровень ДНК - ДНК гибридизации свидетельствуют о степени, в которой одноцепочечные молекулы ДНК различного происхождения могут реассоциироваться в двойную цепь [Rossello-Mora, Amann, 2001].
Сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей генов 16S рРНК продемонстрировал высокую степень разрешения этого метода при рассмотрении родства между организмами на надвидовом уровне. В первую очередь это связано с высокой консервативностью молекулы 16S рРНК. Данные по нуклеотидным последовательностям генов 16S рРНК практически всех представителей родов и большинства видов имеются в соответствующих базах данных - Рибосомальной Базе Данных (RDB II) и Национального Центра Биологической Информации (NCBI) [Stackebrandt, Goebel, 1994].
Методы ДНК-типирования широко используются в различных областях микробиологии. Вместе с фенотипическими подходами, они направлены на выявление разнообразия среди близкородственных организмов в основном на уровне вид-подвид-штамм [Amplified-fragment length..., 1999].
Все методы генотипирования можно объединить в несколько групп. Первая включает методы и подходы, основанные на анализе фрагментов рестрикции целого генома - LFRFA (Low Frequency Restriction Fragment Analysis - анализ низкочастотных рестрикционных фрагментов) [Interpreting...,1995; Polyphasic taxonomy..., 1996].
Вторая группа методов генотипирования связана с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР) и включает:
Методы, основанные на амплификации ДНК с произвольными праймерами - это RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) [DNA polymorphisms..., 1990; Amplified polymorphic..., 2002].
Методы REP-PCR (Repetitive Extragenic Palindromic sequence - повторяющиеся экстрагенные палиндромные последовательности) основаны на использовании праймеров, комплементарных консервативным повторяющимся последовательностям в ДНК. Эти последовательности рассеяны по геному бактерий [Olive, Bean, 1999; Box-PCR fingerprinting..., 2004].
Третья группа методов объединяет как ПЦР, так и рестрикционный анализ ДНК. Эти методы можно использовать для анализа рестрикционных фрагментов определенных генов - RFLP (Restriction Fragment Length Polymorhpism - полиморфизм длины рестрикционных фрагментов ДНК), генов 16S рРНК - ARDRA (Amplified Ribosomal DNA Restriction Analysis - рестрикционный анализ амплифицированных рибосомальных ДНК) [Vaneechoutte, 1996] или целого генома - AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism - полиформизм длины амплифицированных рестрикционных фрагментов ДНК) [AFLP: a new..., 1995].
Проведенные сравнительные исследования показали, что описанные методы генотипирования дают полезную информацию о штаммовых вариациях внутри видов [Ecology..., 2000].
Таким образом, современная систематика прокариот, располагается богатым и мощным арсеналом методов, используемых при решении широкого круга классификационных и идентификационных задач. Проблема заключается в выборе методов в зависимости от конкретных задач исследования, согласовании полученных данных и взвешенности таксономических предложений, сделанных на основе полученных результатов.
Сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей генов 16S рРНК продемонстрировал высокую степень разрешения этого метода при рассмотрении родства между организмами на надвидовом уровне. В первую очередь это связано с высокой консервативностью молекулы 16S рРНК. Данные по нуклеотидным последовательностям генов 16S рРНК практически всех представителей родов и большинства видов имеются в соответствующих базах данных - Рибосомальной Базе Данных (RDB II) и Национального Центра Биологической Информации (NCBI).
Методы генотипирования находят все более широкое применение в различных областях биологии, медицины, сельского хозяйства и биотехнологии вследствие и высокой разрешающей способности, простоты анализа, быстроты получения конечного результата, возможности автоматизации процесса, создания банков данных и др.
Похожие статьи
-
Систематика микроорганизмов - наука, изучающая разнообразие видов микроорганизмов и взаимоотношения между ними [Goodfellow, O'Donell, 1993]. Основной...
-
ПЦР проводили в ДНК-амплификаторе "Gene Amp PCR System 9700" ("Applied Biosystems", США) с использованием бактериальных праймеров: прямого 27F и...
-
Всероссийская коллекция микроорганизмов Всероссийская коллекция микроорганизмов (ВКМ) функционирует как центр сбора, изучения, поддержания и...
-
Штаммы, используемые в работе, находились в лиафилизированном состоянии. Лиофилизация ? процесс высушивания под вакуумом из замороженного состояния....
-
Выделение и очистку ДНК проводили методом по (Current protocols in, 1994). Для проведении ПЦР культуры выращивали в пробирках на среде ВКМ №55 при...
-
В работе было использовано 45 (204, 205, 207, 210, 222, 223, 224, 250, 251, 3.15, 3.16, 3.17, 3.25, 3.26, 3.28, 3.58, 3.59, 3.70, 3.74, 3.73, 3.76, 3.92,...
-
Для анализа масс-спектральных белковых профилей культуры выращивали на среде R2A (28С,48 ч). Клетки (~ одну колонию) переносили с помощью тонкого...
-
Работа проводилась на базе Всероссийской коллекции микроорганизмов (ВКМ) Института биохимии и физиологии микроорганизмов (ИБФМ) им. Г. К. Скрябина РАН....
-
Микроорганизмы играют огромную роль в природных процессах и в течение многих лет являются "полигоном", где современная наука исследует фундаментальные...
-
По результатам проделанной работы можно сделать следующие выводы: 1. На основании полученных морфологических и культуральных признаков микроорганизмов,...
-
Криолитозона представляет собой лучший природный палеобанк биологических, геологических, экологических, климатических и других данных [Gilichinsky,...
-
Материал для исследования следует брать по возможности до начала химиотерапии и лучше во время вскрытия или дренирования гнойного очага. Особенно...
-
Генетические методы изучения биопленок - Использование микробных биопленок в промышленности
Для выявления генов, участвующих в генетическом контроле любого процесса, используются методы направленного и ненаправленного (инсерционного)...
-
Генетические регистры - Методы исследования популяции человека
Определение распространенности максимально возможного числа нозологических форм наследственных заболеваний в популяции, возможно, путем создания...
-
Генетика человека имеет свои специфические методы исследования, отличающиеся от методов общей генетики. В зависимости от целей исследования были...
-
ДНК-маркеры - Методы исследования популяции человека
Для изучения структуры генофонда и этногенеза современных популяций человека в качестве первых молекулярно-генетических маркеров стали использовать...
-
Основные методы, которые были использованы при исследовании видов рода Amanita Fr. - это среднемасштабный маршрутный метод исследования микобиоты и...
-
Современная биология и физико-химические методы - Биология как естественная наука
На протяжении всей истории развития биологии физические и химические методы были важнейшим инструментом исследования биологических явлений и процессов...
-
Методы сбора и учета численности летающих насекомых - Изучение лесных беспозвоночных
Существует множество методик лова летающих беспозвоночных животных, однако практически ни одна из них не дает данных о плотности населения животных на...
-
Кора больших полушарий. Современные методы исследования функций мозга - Предмет и задачи физиологии
"Мозг - это последняя из тайн природы, Которая когда-либо откроется человеку." Англ. физиолог Чарлз Скотт Шеррингтон. "Асимметрия является основным...
-
Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) - Перспективная наука геномика
В 1985 году К. Мюллис с сотрудниками разработали метод клонирования последовательностей ДНК in vitro, который получил название полимеразной цепной...
-
Определение активности церулоплазмина. Активность Цп определяли по методу Тэна Э. В. (175). В пробирку вносили 0,1 мл сыворотки крови, 1 мл 0,4М...
-
Метод Сэнгера - Перспективная наука геномика
Второй метод, наиболее известный и популярный, разработанн Сэнгером и носящий его имя, основан не на химическом, а на ферментативном подходе. Cэнгер...
-
В настоящее время оценка генетической структуры различных популяций осуществляется с использование биологических и небиологических источников информации,...
-
Ионизационное излучение не воспринимается органами чувств, следовательно, для их обнаружения используют те эффекты, которые визируют излучение на...
-
Вирусная генетическая информация в трансформированных клетках - Строгие постулаты Коха
Все трансформированные вирусом клетки содержат его генетический материал. За исключением ДНК вируса ЭБ, который поддерживается в трансформированных им...
-
Методы исследования Испытуемым на первом этапе было предложено ответить на вопросы о заинтересованности в психотерапии: - Хотите ли Вы обратиться к...
-
Метод исследования в свете люминесценции - Методы изучения клетки
Метод Исследования в свете люминесценции состоит в наблюдении под микроскопом зелено-оранжевого свечения микрообъектов, которое возникает при их...
-
С позиции самоорганизации в развитии открытых неравновесных систем выделяется плавный (эволюционный) этап, на протяжении которого не происходит серьезных...
-
Не существует таких явлений природы, технических или социальных процессов, которые были бы предметом изучения математики, но при этом не относились бы к...
-
"Обзорный" метод - Методы исследования популяции человека
Наиболее полноценным методом проведения популяционно-генетических исследований является "обзорный". Данный метод позволяет проводить обследование и...
-
Общенаучные методы исследования - Методология научного исследования в естествознании
Процесс познания как основа любого научного исследования представляет собой сложный диалектический процесс постепенного воспроизведения в сознании...
-
Методы клонального микроразмножения - Биотехнология микроклонального размножения особей
Существует много методов клонального микроразмножения, а также различных их классификаций. Согласно одной из них, предложенной Мурасиге в 1977 году,...
-
Понятие "метод" (от греч. "методос" -- путь к чему-либо) означает совокупность приемов и операций практического и теоретического освоения...
-
Система методов технических медицинских исследований - Научные основы приборостроение в медицине
Инструментальные средства медико-биологических исследований представляют собой совокупность приборов, аппаратов, систем, комплексов и приспособлений к...
-
Методы выявления биопленок - Использование микробных биопленок в промышленности
В настоящее время наиболее надежным методом подтверждения наличия микробной биопленки является специальная микроскопия. В первую очередь это конфокальное...
-
Материал и методы исследования - Фауна рыб нижнего течения реки Гайва
Материал для данной работы был собран на р. Гайва Пермского края в весеннее-летне-осенний период с 6 мая по 11 сентября 2015 года, как во время...
-
Материал исследования Исследования проводили в период вегетативного сезона 2011-2015 гг. Сбор осуществляли преимущественно маршрутным методом. В ходе...
-
Методы биологических исследований - Аналогия и моделирование в биологических исследованиях
Когда мы говорим о биологии, мы говорим о науке, которая занимается исследованием всего живого. Все живые существа, включая ареал их обитания, изучаются....
-
Прежде всего, если мы рассматриваем научное естествознание, то ему присущи закономерности развития науки как таковой, но с учетом специфики развития...
Генетические признаки бактерий - Идентификация коллекционных культур бактерий современными масс-спектрометрическими и молекулярно-генетическими методами