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16S rDNA是原核生物核糖体小亚基的组成部分,包含10个保守区域(Conserved Regions)和9个高变区域(Hypervariable Regions),其中,保守区为细菌共有,而高变区具有种属特异性,其基因序列随亲缘关系不同而有一定的差异。因此,16S rDNA可以作为揭示生物物种的特征核酸序列,是细菌系统发育和分类鉴定的指标。16S rDNA扩增子测序技术是研究环境样品中微生物群落组成结构的重要手段。 Image 18S rDNA则是真核生物核糖体小亚基的组成部分,与16S rDNA类似,其序列中的高变序列区域能体现物种间的差异。对微生物群落进行分析时,16S rDNA主要用于原核生物多样性的鉴定,而18S rDNA则主要用于真核微生物(原生动物、藻类、真菌等)多样性的鉴定,根据研究需求的不同,可以选择不同的扩增区域进行研究。
16S rDNA 区域测序及引物选择 Image 18S rDNA区域测序及引物选择 Image ITS区域测序及引物选择 Image
微生物几乎存在于地球的每一个角落之中,从人体肠道,到人类生存所必须依赖的空气,再到火山等高温极端环境,都可以见到它们的身影。通过16S rDNA/18S rDNA/ITS测序,我们可以对环境中的优势物种、稀有物种及一些未知物种同时进行检测,获得环境中微生物群落组成及相对丰度,这对研究微生物与环境的关系、微生物与人体的关系,以及微生物资源的利用等有着重要的理论和现实意义。
微生物多样性研究可以应用在人体医学、农业、畜牧业、工业、环境治理、生物能源等诸多领域。在人体医学领域,通过比较正常和疾病状态下的微生物群落结构和功能变化,对微生物群落多样性进行比较分析,可以获得人体微生物群落变化同疾病之间的关系,为后续疾病预防检测及治疗提供理论基础;而在环境领域中,高通量测序技术的成熟和普及,使我们能够对环境微生物进行深度测序,灵敏地探测出环境微生物群落结构随外界环境的改变而发生的变化,从而为我们研究微生物与环境的关系、治理环境和利用微生物资源提供理论指导。

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