王鳳梅
包頭輕工職業技術學院
26S rDNA D1/D2區與5.8S-ITS rDNA序列分析法在酵母菌鑒定中的應用
王鳳梅
包頭輕工職業技術學院
酵母菌傳統的分類鑒定方法操作繁瑣,且費時、費力,隨著分子生物學的發展,分子鑒定酵母菌技術越來越完善。該文針對26S rDNA D 1/D 2區與5.8S-ITS rDNA序列分析法在酵母菌鑒定中的應用進行了闡述。
酵母 鑒定 26S 5.8S
酵母菌一般泛指能發酵糖類的各種單細胞真菌,是人類文明史中被應用得最早的微生物,與人類關系密切,在釀造、食品、醫藥、飼料等方面有著重要的經濟價值。酵母菌作為一種重要的微生物資源,確定其分類學地位具有非常重要的意義。傳統的菌株鑒定方法一般要經過菌落形態、細胞形態的觀察,并結合生理生化試驗來確定所測菌株的種屬。但因實驗條件的不同,實驗結果也會出現偏差,重現性和可靠性均不夠理想。通常對一個菌株的鑒定需要做60~90次試驗,需要花費大量的人力物力,操作繁瑣、費時。為了彌補傳統分類方法的不足,近年來新的分類技術,尤其是分子生物學技術,被不斷地應用到酵母菌的分類研究中。
分子鑒定酵母菌的方法很多,由于26S rDNA D1/D2區與5.8S-ITS rDNA序列分析法操作簡單、快速、經濟、方便,這兩種方法在酵母菌鑒定中應用最廣。
26S rRNA是酵母核糖體RNA的一個亞基,而26S rDNA是編碼該亞基的基因,26S rDNA在細胞內有數以百計的拷貝,增加了擴增成功的可能性。26S rDNA Dl/D2區域位于酵母核糖體大亞基的5'端,大小在600bp左右。這段區域具有較高的變異率,早在上個世紀,就有研究者利用26SrDNADl/D2區序列分析來進行親緣關系較近的菌株之間的分類研究。Kuazman等對己知種的酵母菌株的大亞基rDNADl/ D2區的堿基序列進行測定,結果發現酵母菌同種內的不同菌株大亞基rDNA Dl/D2區核苷酸差異率一般不超過1%,而屬于不同種的菌株其核苷酸差異率則一般較大,這樣可以區分開絕大部分的菌種。2000年,有研究人員對擔子酵母和類酵母真菌26S rDNA的研究,至此基于26S的D1/D2區間的酵母菌鑒定數據庫初步形成。目前絕大多數酵母菌模式菌株的26S rDNA大亞基序列已被測定并公布,在酵母核酸數據庫上已經存有所有已描述的酵母菌種大亞基rDNA D1/D2區序列。因而26S rDNA Dl/D2區域可作為酵母菌種級水平的鑒定指標,此方法在釀酒酵母菌種鑒定中具有良好的應用價值。
ITS(internal transcribed spacer)區域為轉錄間區,包含ITS1和ITS2兩個片段,ITS1位于18S rDNA和5.8S rDNA之間,ITS2位于5.8S rDNA和26S rDNA之間。其中5.8S rDNA的長度和序列較為保守,而ITS區間的長度和序列則差異較大,這對于區分親緣關系較近的菌株能取得良好的效果。有研究表明,區域差異大于1%就可能屬于不同的分類群,然而不同屬的情況會有所不同。早期在對Candida酵母屬中的各個種的鑒定中發現,PCR擴增產物比對時26S rDNA D1/D2序列的特異性沒有5.8S-ITS的效果好。ITS區域序列往往與其它序列相結合,應用于酵母菌分子系統學的研究中。
雖然分子鑒定比傳統的鑒定方法快速,且操作簡便,但每種分子鑒定的方法都有其局限性,某些菌種必須采用兩種分子方法相結合才能將其鑒定到種的水平。只有將各種分子生物學方法結合起來才能更加有效、準確地進行酵母菌的分類和鑒定。