16SrDNA（生物学术语）

16SrDNA

生物学术语

16SrRNA为核糖体的RNA的一个亚基，16SrDNA就是编码该亚基的基因。细菌rRNA（核糖体RNA）按沉降系数分为3种，分别为5S、16S和23SrRNA。16SrDNA是细菌染色体上编码16SrRNA相对应的DNA序列，存在于所有细菌染色体基因中。

16SrDNA是细菌的系统分类研究中最有用的和最常用的分子钟，其种类少，含量大（约占细菌RNA含量的80%），分子大小适中，存在于所有的生物中，其进化具有良好的时钟性质，在结构与功能上具有高度的保守性，素有“细菌化石”之称。在大多数原核生物中rDNA都具有多个拷贝，5S、16S、23SrDNA的拷贝数相同。16SrDNA由于大小适中，约1.5Kb左右，既能体现不同菌属之间的差异，又能利用测序技术较容易地得到其序列，故被细菌学家和分类学家接受。

功能

原核生物的rRNA含有3种类型：23S、16S、5SrRNA，它们分别含有2,900、1540和120个核苷酸，23S核苷酸含量过多，几乎是16S核苷酸含量的两倍，分析困难；而5S核苷酸又太少，没有足够的遗传信息，只有16S长度适中信息量较大且易分析。

在细菌的16SrDNA中有多个区段保守性，根据这些保守区可以设计出细菌通用物，可以扩增出所有细菌的16SrDNA片段，并且这些引物仅对细菌是特异性的，也就是说这些引物不会与非细菌的DNA互补，而细菌的16SrDNA可变区的差异可以用来区分不同的菌。因此，16SrDNA可以作为细菌群落结构分析最常用的系统进化标记分子。随着核酸测序技术的发展，越来越多的微生物的16SrDNA序列被测定并收入国际基因数据库中，这样用16SrDNA作目的序列进行微生物群落结构分析更为快捷方便。

相似物质区别

16SrRNA与16SrDNA的区别

16S中的"S"是一个沉降系数，亦即反映生物大分子在离心场中向下沉降速度的一个指标，值越高，说明分子越大。rDNA和rRNA中的小写字母"r"是ribosome(核糖体)的缩写。rDNA指的是基因组中编码核糖体RNA（rRNA）分子的对应的DNA序列，也就是编码16SrRNA的基因。rRNA指的是rDNA的转录产物，它是构成核糖体的重要成分，核糖体由许多小的rRNA分子组装而成，16SrRNA是其中一个组件.一般所分析的对象都是16srDNA，因为DNA提取容易，也比较稳定。

鉴定方法

实验鉴定

随着生物技术的飞速发展，传统的微生物鉴定方法常常难以鉴定众多的生长习性复杂的微生物，因而基于基因组序列的分子鉴定受到广泛关注。在细菌基因组中，编码16SrRNA的rDNA基因具有良好的进化保守性，适宜分析的长度（约为1540bp），以及与进化距离相匹配的良好变异性，所以成为细菌分子鉴定的标准标识序列。16SrDNA的序列包含9或10个可变区（variable region）和11个恒定区（constant region）。

保守序列区域反映了生物物种间的亲缘关系，而高变序列区域则能体现物种间的差异。16SrDNA分子的序列特征为不同分类级别的近缘种系统分类奠定了分子生物学基础。目前16SrDNA的序列信息已经广泛应用于菌种鉴定和系统发生学研究。

数据分析

初始数据层面：质量统计，序列长度及分布统计，数据预处理，有效序列统计。

OTU层面：OTU分类学统计，Alpha多样性分析，稀疏性曲线，Shannon-Wiene曲线，Rank abundance曲线。

物种丰度层面：物种分类注释，Beta多样性分析，样本间OTU差异分布分析，OTU丰度分布聚类分析，主成分分析，显着性差异分析，样本组间差异分析。

群落结构层面：多样本物种分布比较，群落相似度比较，群落相似度PCoA分析，基于组间进化的差异显着性(Un)Weighted Unifrac分析，RDA/CCA菌群与环境因子之间的关系分析，系统发育树的构建，含种类分级的进化树的构建。

参考资料

1.微生物测序应该用16S 还是宏基因组？·科研星球