توالی یابی آر ان ای ریبوزومی ۱۸ اس | 18S ribosomal RNA Sequencing

توالی یابی آر ان ای ریبوزومی ۱۸ اس | 18S ribosomal RNA Sequencing

توالی یابی 18S rRNA

18S rRNA

RNA ریبوزومی18S  (18S rRNA) بخشی از RNA ریبوزومی است. S در 18S نشان دهنده واحدهای Svedberg است.18S rRNA  یک SSU rRNA است، جزء زیرواحد کوچک ریبوزومی (40S) یوکاریوت. 18S rRNA  ساختاری برای جزء کوچک ریبوزوم های سیتوپلاسمی یوکاریوتی است و بنابراین یکی از اجزای اساسی تمام سلول های یوکاریوتی می‌باشد.

18S rRNA همولوگ سیتوزولی یوکاریوتی RNA ریبوزومی 16S در پروکاریوت ها و پلاستیدها است. 18S rRNA همچنین همولوگ RNA ریبوزومی 12S  در میتوکندری است.

ژن های کد کننده 18S rRNA ژن 18S rRNA÷  نامیده می شوند. داده‌های توالی این ژن‌ها به طور گسترده در تجزیه و تحلیل مولکولی برای بازسازی تاریخچه تکاملی موجودات، به ویژه در مهره داران استفاده می شود، زیرا سرعت تکاملی آهسته آن، آن را برای بازسازی واگرایی های باستانی مناسب می کند.

توالی یابی آر ان ای ریبوزومی ۱۸ اس | 18S ribosomal RNA Sequencing

توالی یابی  18S rRNAیوکاریوتی، ژن های خاص RNA ریبوزومی 18S یوکاریوت ها و مخمرها را با استفاده از توالی یابی نسل بعدی NGS و پلتفرم‌های توالی‌یابی طولانی مدت تعیین می کند. این سرویس به آشکار کردن ساختار جامعه میکروبی، رابطه تکاملی یوکاریوت‌ها و همبستگی بین یوکاریوت‌ها و محیط کمک می‌کند.

ژن 18S rRNA یک جزء حفاظت شده ژنوم یوکاریوتی است. این ژن شامل هر دو منطقه حفاظت شده و متغیر است (V1 تا V9 به جز V6، که به دلیل حفاظت نسبی وجود ندارد)، که می تواند تفاوت بین گونه‌های یوکاریوتی مانند قارچ‌ها را منعکس کند. تعیین توالی 18S rRNA یک استاندارد طلایی برای فیلوژنی مولکولی یوکاریوتی است. پلت فرم توالی یابی 18S rRNA یکپارچه، ژن‌های 18S rRNA را با استفاده از ترکیبی از فناوری‌های توالی‌یابی پیشرفته و PCR کمی (q-PCR)  تجزیه و تحلیل می‌کند. این پلتفرم امکان توالی یابی 18S rRNA با خوانش‌های کوتاه توسط NGS یا توالی یابی 18S rRNA با طول کامل توسط توالی یابی PacBio SMRT یا توالی یابی Nanopore انجام می‌شود. فناوری‌های توالی خوانی طولانی محدودیت طول خواندن را شکسته و شناسایی دقیق تری در سطح گونه ارائه می دهند. PCR کمی می تواند برای تعیین کمیت گونه های میکروبی و اعتبارسنجی داده‌های توالی یابی استفاده شود.

توالی یابی آر ان ای ریبوزومی ۱۸ اس | 18S ribosomal RNA Sequencing معمولاً برای شناسایی، طبقه بندی و تعیین کمیت میکروب‌ها در مخلوط‌های پیچیده بیولوژیکی مانند نمونه‌های جمع آوری شده از محیط و روده استفاده می شود. یک درخت فیلوژنیک را می‌توان با استفاده از توالی‌های مختلف ژن یوکاریوتی 18S rRNA برای تجزیه و تحلیل تنوع ژنتیکی یوکاریوت‌ها و روابط تکاملی ساخت. از آنجایی که میکروب‌های یوکاریوتی نقش مهمی در روبنده‌ها، شکارچیان، تولیدکنندگان و انگل‌ها در بیشتر محیط‌های اکولوژیکی دارند، توالی‌یابی 18S rRNA ابزاری قوی برای درک بهتر اکوسیستم‌ها از طریق تجزیه و تحلیل طبقه‌بندی یوکاریوتی، تکامل، اکولوژی و تنوع است. توالی 18S rRNA را می توان برای شناسایی یوکاریوت‌های مرتبط با بیماری انسان/حیوان نیز مورد استفاده قرار داد.

پرایمرهای توالی یابی آر ان ای ریبوزومی ۱۸ اس | 18S ribosomal RNA Sequencing

پرایمرهای زیادی برای توالی یابی آر ان ای ریبوزومی ۱۸ اس | 18S ribosomal RNA Sequencing وجود دارد که در جدول زیر نشان داده شده است. با پرایمرهای NS1 و NS8، می‌توانیم طولی بیشتر از 1600 جفت باز به دست آوریم (طول کامل 18S rRNA تقریباً 1800 جفت باز است). روش دیگر، توالی‌های 18S rRNA موجود در پایگاه‌های داده مانند Silva (https://www.arb-silva.de/) و EukRef (http://eukref.org/) می‌توانند برای طراحی پرایمر استفاده شوند.

تفاوت بین 18S rRNA و ITS در تجزیه و تحلیل متاژنومیک

ITS (منطقه فاصله‌گذار رونویسی شده داخلی) بین ژن‌های 18S و  rRNA5.8  قرار دارد و دارای درجه بالایی از تنوع توالی است. مشابه 18S rRNA ، ITS اغلب در تجزیه و تحلیل متاژنومی استفاده می‌شود. با این حال، 18S rRNA عمدتا برای مطالعات طبقه بندی با وضوح بالا قارچ‌ها استفاده می‌شود، در حالی که منطقه ITS عمدتا برای مطالعات تنوع قارچی به عنوان نشانگر بارکد قارچی استفاده می شود. در مقایسه با 18S، ITS متغیرتر است و در نتیجه به عنوان نشانگر ژنتیکی برای اندازه گیری تنوع ژنتیکی درون گونه ای مناسب تر است.

توالی یابی آر ان ای ریبوزومی ۱۸ اس | 18S ribosomal RNA Sequencing