重复序列ERIC(IRU)研究进展

重复序列几乎存在于所有生物的基因组中。"肠道细菌基因间重复序列"(Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus,ERIC)是主要存在于肠道细菌的一类基因间重复序列,也称为"基因间重复单位"(Intergenic Repetitive Unit,IRU)。ERIC(IRU)首先在大肠杆菌(Escherichia coli)中发现,后来又在多种其他细菌中发现。ERIC(IRU)长127bp,有的还有插入序列。绝大多数ERIC(IRU)都可以转录,mRNA形成茎环结构。ERIC(IRU)局限于基因组可转录区,即多顺反子操纵子基因间区域,或开放阅读框架上、下游非翻译区。ERIC(IRU)很可能调节侧翼基因(flanking gene)的表达。ERIC(IRU)高度保守,可能其变异受到自然选择压力的限制或它本身就可能是"自私的DNA"(selfish DNA)。Versalovic等建立起ERIC-PCR,它可以有效地同时平行分析不同生态系统的结构差异以及动态监测同一生态系统微生物群落结构的变化。近年来这一技术逐渐运用到对动物肠道菌群的研究上。     

副溶血性弧菌肠细菌基因间共有重复序列-PCR分子分型和耐药性、血清型研究

目的对副溶血性弧菌进行ERIC-PCR分子分型、耐药性和血清型相关性研究。方法肠细菌基因间共有重复序列（ERIC）为引物,对40株菌株基因组DNA进行扩增,得到DNA指纹图谱,并利用SPSS13.0统计软件对DNA扩增图谱进行分析,做出聚类图从而分型,并与菌株血清型、耐药性比较分析。结果40株菌用ERIC-PCR分为5个型,分辨力指数为（DI）为0.5;血清分型分为4个型;对8种抗生素中的萘啶酸、头孢噻亏、头孢西丁出现了不同程度的耐药。耐药菌株均出现在ERIC-PCR方法分型A型和血清分型O3型中。结论研究显示ERIC-PCR方法可以用于该菌分型分析,具有较好的分型能力。血清分型与ERIC-PCR方法分型一致。通过ERIC-PCR分型的树状图和血清分型结果推断,血清型O3群菌株很可能起源于血清型O1群菌株,血清型O3群和O1群密切相关。     

基于ERIC-PCR指纹图谱技术的小鼠肠道菌群失调分析方法的建立

目的采用常规菌群分析方法和ERIC-PCR技术对正常小鼠和抗生素相关性腹泻小鼠模型分别进行肠道菌群检测,结合细菌培养和DNA指纹图谱检测结果分析小鼠肠道内主导菌群数量和种类的改变情况,建立利用ERIC-PCR技术分析小鼠肠道菌群失调的检测方法。方法先利用常规菌群分析方法鉴定正常小鼠和抗生素相关性腹泻小鼠的菌群状况,再提取其基因组DNA,最后以肠杆菌科基因间重复序列(ERIC)为模板,利用ERIC-PCR方法获得正常小鼠和模型小鼠的肠道菌群指纹图谱,与常规菌群分析结果作比较,验证ERIC-PCR技术的准确性。结果常规菌群分析结果表明四种优势菌群在数量上出现明显的变化,证实造模成功。经ERIC-PCR技术成功获得两组小鼠粪便基因组DNA图谱,两组间呈现具有一定对比性的特异性指纹图谱。结论从小鼠粪便基因组经ERIC-PCR后的图谱中特异性条带的分布、数目和亮度来看,能说明肠道菌群的分布状况存在明显差异,结合常规菌群分析方法作对比,说明ERIC-PCR技术是一种分析小鼠肠道菌群失调高效快捷的检测方法。     

副溶血性弧菌重复序列-PCR分型研究

利用基因外重复回文序列-PCR(REP-PCR)和肠细菌基因间共有重复序列-PCR(ERIC-PCR)技术, 对副溶血性弧菌进行了分子分型研究和亲缘关系的探讨, 并使用Hunter和Gaston方法计算分辨力指数。结果显示40株副溶血性弧菌分离株均可扩增产生可重复的DNA指纹图谱, 并且不同菌株基因组DNA的扩增条带具有多态性。根据SPSS10.0软件得出的树状图结果, REP-PCR可以把40株菌分为21个型, 分辨力指数可达到0.953, 优势菌型为G1型; ERIC-PCR可将40株菌分成4个型, 分辨力指数为0.5。研究显示重复序列-PCR方法可以用于该菌分型分析, REP-PCR具有较好的分型能力。在两种PCR的DNA指纹图谱中, 血清型O1群与O3群主条带均非常相似, 表明它们之间亲缘关系密切。     

副溶血性弧菌重复序列-PCR分型研究

利用基因外重复回文序列-PCR(REP-PCR)和肠细菌基因间共有重复序列-PCR(ERIC-PCR)技术,对副溶血性弧菌进行了分子分型研究和亲缘关系的探讨,并使用Hunter和Gaston方法计算分辨力指数.结果显示40株副溶血性弧茵分离株均可扩增产生可重复的DNA指纹图谱,并且不同菌株基因组DNA的扩增条带具有多态性.根据SPSS10.0软件得出的树状图结果,REP-PCR可以把40株茵分为21个型,分辨力指数可达到0.953,优势菌型为G1型;ERIC-PCR可将40株菌分成4个型,分辨力指数为0.5.研究显示重复序列-PCR方法可以用于该菌分型分析,REP-PCR具有较好的分型能力.在两种PCR的DNA指纹图谱中,血清型O1群与O3群主条带均非常相似,表明它们之间亲缘关系密切.     

基于16S rRNA基因和细菌基因组间重复序列的DNA指纹图谱技术对肝硬化大鼠肝移植后肠道菌群多样性的研究

目的应用PCR-DGGE和rep-PCR技术对肝硬化大鼠肝移植后肠道菌群多样性进行研究,探讨肠道菌群多样性的变化,并比较这两种方法在菌群分析中的作用。方法首先建立CCL4诱导肝硬化大鼠的肝移植模型,收取对照组、肝硬化成模时、肝移植后7 d和肝移植后30 d的大鼠粪便,提取细菌基因组DNA,采用PCR-DGGE和rep-PCR[BOX-PCR,ERIC-PCR,ERIC2-PCR,(GTG)5-PCR,REP-PCR]进行DNA指纹图谱分析。结果PCR-DGGE可明确将正常大鼠、肝硬化大鼠、肝移植大鼠分为3个簇,并显示出肝硬化、肝移植大鼠肠道菌群多样性明显增多。rep-PCR技术也可将各组分开,其中ERIC-PCR、ERIC2-PCR及REP-PCR三者扩增条带各组差异有显著性,鉴别效果更好。结论应用基于16S rRNA基因和细菌基因组间重复序列的指纹图谱技术对肝硬化大鼠肝移植后肠道微生态的研究具有重要价值,可对临床肝硬化、肝移植患者肠道微生态制剂的使用起到指导作用。     

ERIC-PCR和PCR-DGGE技术分析壳聚糖对抗生素引起肠道菌群失调小鼠的影响

目的应用肠杆菌基因间重复共有序列基因扩增(ERIC-PCR)和聚合酶链式反应——变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)分析壳聚糖对抗生素致肠道菌群失调小鼠的影响。方法 SPF级昆明小鼠24只,每组8只,依次分为模型组(N)、壳聚糖高(CS-H)和低浓度组(CS-L),盐酸左氧氟沙星灌胃6d后使用相应药物灌胃24d,收集鼠便,提取粪便细菌DNA,利用ERIC-PCR和PCR-DGGE电泳获得肠道菌群指纹图谱,主成分分析(PCA)和聚类分析(UPGMA)研究肠道菌群整体差异,并鉴定优势条带序列。结果 ERIC-PCR表明菌群失调组小鼠肠道中细菌条带减少明显,以300bp左右的条带为特征条带,PCR-DGGE显示屎肠球菌为优势菌型;壳聚糖灌胃小鼠肠道菌群结构组成发生改变,乳酸菌成为优势菌型。结论壳聚糖扶持乳酸菌等益生菌、抑制肠球菌等病原菌的增殖,起到益生元的作用进而调节肠道微生态均衡。     

新疆土著大豆根瘤菌种群遗传结构的初步分析

应用重复序列REP（repetitive extragenic palindromic,重复基因外回）和ERIC（ente-robaterial repetitive intergenic consensus,肠细菌重复基因间共有序列）结合聚合酶链式反应（ERP－PCR和ERIC－PCR）对从新疆有集的27株土大豆根瘤菌染色体进行指纹分析,发现在相似水平0.5时可基本分为两大聚类群,一个类群主要包括慢生型根瘤菌,另一类群为快生型根瘤菌,来自同一地区的根瘤菌具有较高的遗传相似性,以上结果表明该技术中对大豆根瘤菌进行种群结构和遗传多样性分析的有效手段。     

大蒜素对急性酒精性肝损伤小鼠 肠道菌群失调的预防作用研究

目的应用肠杆菌基因间重复共有序列基因扩增(ERIC-PCR)和聚合酶链式反应—变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)研究大蒜素对急性酒精性肝损伤小鼠肠道菌群失调的预防作用。方法 SPF级昆明小鼠40只,分为正常对照组、急性酒精性肝损伤组、护肝片组、大蒜素高和低浓度组,每组8只。灌服相应药物30d,除正常对照组,其他组灌胃14 mL/kg红星二锅头,12h后收集鼠便,提取粪便细菌DNA,利用ERIC-PCR和PCR-DGGE电泳获得肠道菌群指纹图谱,主成分分析(PCA)和聚类分析(UPGMA)研究肠道菌群整体差异并鉴定优势条带序列。结果 ERIC-PCR表明急性酒精性肝损伤小鼠肠道中细菌条带较少,以300bp和500bp左右的条带为特征条带,PCR-DGGE显示肠球菌为优势菌型;大蒜素灌胃小鼠肠道菌群结构组成发生改变,优杆菌属为优势菌型。结论大蒜素预防给药可以扶持肠道中优杆菌属等益生菌生长,抑制肠球菌等病原菌的增殖,调节急性酒精性肝损伤伴有的肠道菌群失调。     

肠杆菌基因间重复共有序列及ERIC-PCR

ERIC序列是近年来发现的存在于原核生物基因组中一类短的重复序列。该序列在染色体上的分布和拷贝数具种间特异性,根据序列中心高度保守的44bp的ERIC核心序列设计反向引物,可扩增出反映细菌基因组结构特征的谱带。由于ERIC-PCR快速简便,图谱重复性好,并可作为分子标记用于细菌的分类鉴定,所以,该方法已广泛应用到了科研和生产实践中;     

Utilisation of enterobacterial repetitive intergenic consensus (ERIC) sequence-based PCR to fingerprint the genomes of Bifidobacterium isolates and other probiotic bacteria

Enterobacterial repetitive intergenic consensus based on PCR (ERIC-PCR) was used to generate DNA fingerprints for bifidobacteria and other probiotic bacteria. Two primers (ERIC 1R and ERIC 2) used in ERIC-PCR revealed that all of the probiotic bacteria tested possess enterobacterial repetitive intergenic consensus sequences with the PCR products ranging from 250 bp to 5000 bp. The bacterial strains can be differentiated by comparing fingerprint patterns. The dendrogram of the fingerprints revealed that most of the bifidobacterial wild type strains fell into one cluster at similarity level of approximately 79%.     

应用肠杆菌科基因间重复序列分析多重耐药铜绿假单胞菌基因指纹图谱

目的明确多重耐药铜绿假单胞菌在院内感染中的流行情况,为临床防治提供依据。方法用德灵MicroscanWalkAway96SI系统鉴定细菌和读取最小抑菌浓度。应用肠杆菌重复基因间隔共有序列（ERIC）-PCR对铜绿假单胞菌进行基因分型。结果多重耐药铜绿假单胞菌可扩增出丰富的区带,在药敏表型相似的情况下被分为9种基因型。结论流行于大连医科大学第一临床学院的多重耐药铜绿假单胞菌在各科室患者中呈现出散发的状态。ERIC-PCR指纹图谱基因技术分型方法简便快捷,便于铜绿假单胞菌医院感染流行病学监测。     

Repetitive element PCR fingerprinting (rep-PCR) using enterobacterial repetitive intergenic consensus (ERIC) primers is not necessarily directed at ERIC elements

We examined the use of enterobacterial repetitive intergenic consensus (ERIC) sequences in PCR on the DNAs of various bacteria, bacteriophage, invertebrates, fungi, plants and vertebrates and have shown that complex ERIC-PCR patterns can be readily produced from all of these target organisms. A range of annealing temperatures was tested, from 52°C (the commonly used annealing temperature) to 66°C (the approximate T _m of ERIC primers). At the higher temperatures, most bands failed to amplify, the exception being a subset of bands from enterobacterial targets. It was concluded that ERIC-PCR does not necessarily direct amplification from genuine ERIC sequences.     

Distribution of repetitive DNA sequences in eubacteria and application to fingerprinting of bacterial genomes.

Dispersed repetitive DNA sequences have been described recently in eubacteria. To assess the distribution and evolutionary conservation of two distinct prokaryotic repetitive elements, consensus oligonucleotides were used in polymerase chain reaction [PCR] amplification and slot blot hybridization experiments with genomic DNA from diverse eubacterial species. Oligonucleotides matching Repetitive Extragenic Palindromic [REP] elements and Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus [ERIC] sequences were synthesized and tested as opposing PCR primers in the amplification of eubacterial genomic DNA. REP and ERIC consensus oligonucleotides produced clearly resolvable bands by agarose gel electrophoresis following PCR amplification. These band patterns provided unambiguous DNA fingerprints of different eubacterial species and strains. Both REP and ERIC probes hybridized preferentially to genomic DNA from Gram-negative enteric bacteria and related species. Widespread distribution of these repetitive DNA elements in the genomes of various microorganisms should enable rapid identification of bacterial species and strains, and be useful for the analysis of prokaryotic genomes.     

细菌基因组重复序列PCR技术及其应用

细菌中散在分布的DNA重复序列近年来不断被报道,基因外重复回文序列和肠细菌基因间共有重复序列是两个典型的原核细胞基因组散在重复序列。重复序列在染色体上的分布和拷贝数具种间特异性,用它们的互补序列作为引物,以细菌基因组DNA为模板进行PCR扩增反应,反应产物的琼脂糖电泳可以提供非常清晰的DNA指纹图谱,使用此图谱既可对各种微生物进行快速分型及鉴定,又可对它们进行DNA水平上的遗传多样性分析。细菌基因组重复序列PCR技术具有简捷、快速、结果稳定等特点,可对细菌进行分子标记,用于菌株分型、分类鉴定和亲缘关系等方面的研究。     

新疆有毒火欣麻内生菌的分离及AP-PCR与ERIC-PCR分析

目的分离火欣麻的内生菌,探讨ERIC-PCR引物在植物内生细菌分型中的优化及其与AP-PCR的结合在植物内生菌分型中的应用价值。方法通过改进的碾碎法对火欣麻的内生菌进行分离,依据形态学与生理生化特性同时对比AP-PCR和ERIC-PCR图谱,对所分离菌进行分类鉴定。结果所筛选的12株内生细菌,2株为奈氏菌属,1株为葡萄球菌属,1株为链球菌属,3株为芽胞杆菌属,2株为短杆菌属,3株为肠杆菌属。优化引物后的ERIC-PCR条带稳定、丰富、清晰。结论ERIC-PCR与AP-PCR结合使用分型效果明显增强。     

Repetitive element sequence-based PCR for species and strain discrimination in the genus Listeria

Repetitive element sequencebased PCR (rep-PCR) was used to generate DNA fingerprints for Listeria spp. Two primer sets (REP 1R-I REP 2-I and ERIC 1R ERIC 2) used in respectively REP-and ERIC-PCR revealed that bacteria of the genus Listeria possess short repetitive extragenic palindromic elements and enterobacterial repetitive intergenic consensus sequences. Specific band profiles obtained by ERIC-PCR enabled the identification of Listeria species. With both REP-and ERIC-PCR the L. monocytogenes serotypes 1/2a, 1/2b, 1/2c, 3b and 4b could be clearly distinguished from each other. Within the serotype 1/2a, REP-PCR showed a higher discriminative potential than ERIC-PCR and a comparable discriminative potential as RAPD combining 3-4 primers.