生物科學新生,想知道 16S 那些是啥啊,看乙個研究問題搞不明白?

時間 2022-01-12 03:22:30

1樓:Pat

問題是16S RNA中的S是什麼意思嗎?

這裡的S是沉積係數的單位Svedberg。生化中對比較大的複合體用沉積係數作為一種標誌性代號。沉積係數是一種綜合分子質量、體積、形狀和動態結構的指標,一般用特定的超速離心測量。

由於綜合考慮的因素較多,這是乙個非線性的係數,所以有30S結合50S成乙個70S這樣的反直覺計算。實際的工作中也是測出來的,不是算出來的。因此可以只理解為一種代號,不是運算關係。

這只是個人猜的問題,因為好像蠻多學生有這個困惑。不過不知道問題是不是針對這方面。如果是,還請補充清楚,以便得到準確的回答。

2樓:趙泠

題目描述的大概是 16S 核醣體 RNA。

Pauling 在 1962 年提出分子鐘假說,認為生物的某些基因序列或其對應的蛋白質的氨基酸序列隨著時間推移以相對穩定的速度變化,這種基因的變化速率在不同世系的有機體中基本一致[1]。

那麼,如果能找到一群物種中普遍存在的特定基因,其變化速度足夠緩慢且足夠穩定,這些物種間的親緣關係就可以用該基因或其蛋白質產物在序列上的差別來定量描述。

二十世紀七十年代,卡爾·沃斯發現原核生物的 16S 核醣體 RNA 和真核生物的 18S 核醣體 RNA 的演化速度十分緩慢突變速度基本穩定,沒有在上述核醣體 RNA 中發現有意義的水平基因轉移。

原核生物的核醣體 RNA 有三種型別:

5S 核醣體 RNA,遺傳資訊較少(約 120bp),難以反映超過一定時長範圍的演化;

16S 核醣體 RNA,約 1540bp,普遍存在於原核細胞中,遺傳資訊含量較高、拷貝數較多(可以佔到細菌 RNA 總量的 80% 以上),便於在實驗室獲取模板,功能同源性高;

23S 核醣體 RNA,遺傳資訊較多(約 2900bp),鹼基突變率較高,難以反映較遠的親緣關係。

看起來 16S 核醣體 RNA 是最適合用來分析原核生物演化關係的。

進一步研究發現,16S 核醣體 RNA 對應的 16S 核醣體 DNA 有10 個保守區和 9 個高變區,保守區變化極度緩慢,可以反映物種間的親緣關係,可變區則具有屬特異性甚至種特異性,可以作為物種的特徵序列。

沃斯和喬治·FOCUS在 1977 年用距離矩陣法計算出不同序列間的演化距離,並揭示出一些特徵序列,構建出系統發育樹[2]。他們比較了大腸桿菌、萬氏甲烷菌和釀酒酵母的核醣體小亞基中的核醣體 RNA 的結構,認為可以將古菌看作從細菌到真核生物的過渡型別。

1990 年,沃斯提出了三域說,將古菌和細菌分開。

關於古菌的演化速度的誤解:

在古菌的 16S 核醣體 RNA 序列改變量反映的時間與細菌的 16S 核醣體 RNA 序列改變量、真核生物的 18S 核醣體 RNA 序列改變量反映的時間相近的情況下,古菌的其他序列的改變有可能比細菌和真核生物少得多,這點在超嗜熱古菌中較為明顯,可能是因為它們要保持適應極端環境的特殊表型基因的穩定表達,以及在那些環境裡缺少其它生物跟它們競爭、環境高度穩定。

這只對一部分古菌和繁殖極快的單細胞真核生物成立。

在學術界談論這些的年代,發現的古菌太少,而且對古菌的基因測序報告裡存在大量錯誤。

在那之後,人們發現地球上還有大量古菌生活在溫和的環境裡,其演化速度談不上緩慢。

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