细菌汞抗性基因merA特异性的3对PCR引物的检测范围的比较

作者：陈秋蓉; 王凌华; 赵立平; 申剑^*

来源：基因组学与应用生物学, 2020, 39(10): 4624-4632.

DOI：10.13417/j.gab.039.004624

• merA基因
• 引物
• 检测范围
• 多样性

为了评估不同环境样品中复杂微生物群落对汞(Hg2+)的还原解毒能力,研究者们经常用特异性扩增编码汞离子还原酶(mercuric reductase)的merA基因的引物进行定量PCR分析。因此选择尽可能全面覆盖不同种类细菌的merA基因的PCR引物很重要。本研究比较了针对merA基因的3对PCR引物(merA2F/merA2R,merAf/merAr和Als-n.F/A5-n.R)能检测到的细菌范围。使用MEGA7软件,对每条引物和UniProtKB数据库和BacMet库中18条实验验证的merA基因的序列进行clustal W比对。从NCBI的RefSeq参考序列数据库中下载1 18条merA基因全长序列,合并上述18条me rA基因序列作为模板,导入模拟PCR (SPCR)程序中,模拟预测3对引物分别能够检测的merA基因的数目及所属细菌种类。用Maximum Composite Likelihood method方法构建57条不同种类细菌的merA基因序列进化树。引物Als-n.F/A5-n.R的3’端最后一个碱基与merA基因的匹配度高于merA2F/merA2R、merAf/merAr;SPCR预测,引物Als-n.F/A5-n.R检测到的merA序列数占总模板的52.17%,显著高于merA2F/merA2R (49.26%)和merAf/merAr (34.55%)。3对引物检测的大部分细菌种类都属于革兰氏阴性菌,包括Pseudomonas、Klebsiella、Salmonella、Serratia、A cinetobacter、Alcaligenes、Escherichia、Enterobacter等,没有明显的检测偏好性。系统发育树显示革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的merA基因的序列进化地位有较大差异。3对引物都只能用于检测革兰氏阴性菌的merA基因,Als-n.F/A5-n.R能检测的含有merA基因的细菌种类多于merA2F/merA2R和merAf/merAr。

• 单位
  微生物代谢国家重点实验室; 生命科学技术学院; 上海交通大学