Ce este ARNr 18S?
ARN ribozomal 18S (ARNr 18S) este o componentă a subunității ribozomale mici eucariote (40S), iar 40S și 60S constituie ribozomii eucarioți. În calitate de ARN structural pentru ribozomii eucarioți, ARNr 18S, omologul ARNr 16S la procariote și mitocondrii, este astfel una dintre componentele esențiale ale tuturor celulelor eucariote. Genele care codifică ARNr 18S care codifică ARNr 18S sunt utilizate pe scară largă în analiza filogenetică și în depistarea biodiversității mediului.
Figura 1. Ribosomul 70S procariotic și ribozomul 80S eucariotic.
ARNr18S ca marker pentru studiile de biodiversitate
Gena ARNr18S este un marker molecular comun pentru studiile de biodiversitate, deoarece este foarte conservată în interiorul speciilor (similitudini apropiate de 100%) și ajută la analizele la nivel de specie. Similar cu ARNr 16S, gena ARNr 18S are nouă regiuni variabile (V1-V9). Studiile anterioare au testat rezoluțiile taxonomice ale genei 18S ARNr la diferite niveluri taxonomice (Wu et al. 2015) ajung la următoarele concluzii: i. secvențele complete ale ARNr 18S sau regiunile parțiale (în jurul V2, V4 și V9) ale genei 18S ARNr sunt utile pentru discriminarea probelor atât la nivel de familie, cât și la nivel de ordin; ii. V9 are o rezoluție mai mare la nivel de gen; iii. V4 este regiunea cea mai divergentă în lungime, care ar fi un candidat marker pentru studiul filogenetic al speciilor de Acartia.
După ce am obținut secvențe de ARNr 18S, acestea ar putea fi utilizate pentru rezoluții taxonomice și analize de diversitate în comunitățile eucariote. În timp ce secvențierea genei 16S ARNr oferă o perspectivă asupra diversității bacteriene, secvențierea genei 18S ARNr poate oferi o perspectivă asupra diversității fungice. Structura taxonomică a comunităților microbiene procariote și eucariote poate fi determinată prin secvențierea genelor 16S și 18S ARNr. Este esențial să se înțeleagă nișele ecologice care contribuie la dezvoltarea agenților patogeni din mediul înconjurător.
Care este diferența dintre 18S rRNA și ITS în analiza metagenomică?
ITS (internal transcribed spacer region) este situată între genele 18S și 5,8S rRNA și are un grad ridicat de variație a secvenței. Similar cu ARNr 18S, ITS este adesea utilizat în analiza metagenomică. Cu toate acestea, ARNr 18S este utilizat în principal pentru studii taxonomice de înaltă rezoluție ale ciupercilor, în timp ce regiunea ITS este utilizată în principal pentru studii de diversitate fungică ca marker de coduri de bare fungice. În comparație cu 18S, ITS este mai variabilă și, prin urmare, mai potrivită ca marker genetic pentru a măsura diversitatea genetică intraspecifică.
Figura 2. Diagrama schematică a genelor eucariote de ARNr.
Primeri pentru ARNr 18S
Există mulți primeri disponibili pentru ARNr 18S, după cum se arată în tabelul 1. Cu ajutorul amorselor NS1 și NS8, putem obține o lungime mai mare de 1 600 pb (lungimea totală a ARNr 18S este de aproximativ 1 800 pb). Alternativ, secvențele de ARNr 18S disponibile în baze de date precum Silva (https://www.arb-silva.de/) și EukRef (http://eukref.org/) pot fi utilizate pentru proiectarea amorselor.
Tabel 1. Amorse pentru ARNr 18S (de la Universitatea Berkeley din California).
| Nume | Secvența de primeri | Tm | |
| NS1 | GTAGTCATATGCTTGTCTCTC | GTAGTCATATGCTTGTCTC | 49 |
| CNS1 | GAGACAAGCAAGCATATGACTACTG | 55 | |
| NS2 | GGCTGCTGGGGCACCAGACTTGC | 65 | |
| NS3 | GCAAGTCTGGTGGTGCCAGCAGCC | 65 | |
| NS4 | CTTCCGTCAATTCCTTTAAG | {62} | |
| NS5 | AACTTAAAGGAATTGACGGAAG | 55 | |
| NS6 | GCATCACAGACACACCTGTTATTGCCTC | {72} | |
| NS7 | GAGGCAATAACACAGACGTCTGTGATGC | {72} | |
| NS8 | TCCGCAGGAGGTTCACCTACCTACGGA | 59 | |
| TW9 | TAAGCCATGCATGTCT | ||
| TW10 | GCGGTAGGATTCCAGCTCC | . | |
| TW11 | GGAGTGGAGCCTGCGGCTC | ||
| TW12 | AAGTCGTAACAAGGTTT | 53 | |
| CTW12 | AAACCTTGGTTACGACTT | 53 | |
| NS17 | CATGTCTAAGTTTAAGCAA | 55 | |
| NS18 | CTCATTCCAATTACAAGACC | CTCATTCCAATTACAAGACC | 60 |
| NS19 | CCGGAGAAGGAGAGCCTGAGAAAC | 74 | |
| NS20 | CGTCCCTATCTATTAATCATTACG | 61 | |
| NS21-ag | GAATAATAATAGAATAGGACG | 50 | |
| NS21-ls | AATATACTACGCTATTGGAGGGAGCTGG | ||
| NS22 | AATTAAGCAGACAAATCACT | 57 | |
| NS23 | GACTCAACACACGGGAAACTC | 64 | |
| NS24 | AAACCTTGTTACGACTTTTA | 58 | |
| NS25 | |||
| NS25 | GTGGTAATTCTAGCTAGAGCTAATACT | ||
| CNS25 | ATGTATTAGCTCTACTAGAATTACCAC | ||
| NS26 | CTGCCCTATCTATCAACTTTCGA | ||
| CNS26 | TCGAAAGAGTTGATAGTAGGGCAG | ||
| VANS1 | GTCTAGTAGTATAATCGTTATACAGG | 57 | |
| MB1 | GGAGTATGGTCGCGCAAGGCTG | GGAGTATGGTCGCAAGGCTG | |
| CMB1 | CAGCCTTGCGACCATACTCC | ||
| MB2 | GTGAGTTTCCCCCCGTGTTGTTGAG | 57 | |
| Basid 1 | TTGC239>TTGCTACATGGATATAACTGTG | 49 | |
| Basid 2 | CTGTTAAGTAACTACAACGG | ||
| Basid 3 | AGAGTGTTTTCAAAGCACAGGC | ||
| Basid 4 | CTCACTAAGCCATTCAATCGG | ||
| NS1.5R | TCTAGAGAGCTAATACATCATGC(T/C)G | 52 | |
| NS2.8R | GGCCCTCAAATCTACTAAGGATT | 53 | |
| CNS2.8R | AATTTGCGCGCCCTGCTGCTGCAA | 57 | |
| NS3.2R | CGTATATTAAAATTGTTGAC | 45 | |
| CNS3.3R | GACTACGAGCTTTTTAACGT | 51 | |
| CNS3.5R | TTTCGCAGCAGTAGTTTGTGTCTTA | 49 | |
| NS3.6R | CAAACTACTGCGAAAGCATC | 53 | |
| CNS3.6R | AATGAAGTCATCCTCTTGGCAG | 53 |
CD Genomics este pregătită să furnizeze servicii fiabile de caracterizare 18S, inclusiv secvențierea ampliconului 16S/18S/ITS prin NGS și secvențierea 16S/18S/ITS de lungime completă prin tehnologia PacBio SMRT. Vă rugăm să contactați oamenii noștri de știință pentru informații mai detaliate.
- Berkeley university of California (https://nature.berkeley.edu/brunslab/tour/primers.html#18s)
- Buse H Y, Lu J, Lu X, et al. Diversități microbiene (pirozecvenție a genelor ARNr 16S și 18S) și agenți patogeni de mediu în cadrul biofilmelor de apă potabilă cultivate pe materialele sanitare de premise comune policlorură de vinil neplastifiată și cupru. FEMS microbiologie microbiologie ecologie, 2014, 88(2): 280-295.
- Wu S, Xiong J, Yu Y. Rezoluții taxonomice bazate pe genele ARNr 18S: un studiu de caz al subclasei copepoda. PloS one, 2015, 10(6): e0131498.
.