核糖体RNA(ribosomalRNA,rRNA)是生物细胞中主要的核糖核酸之一,是一种具有催化能力的核糖酶,但其单独存在时不能如其他核糖核酸那样发挥作用,仅在与多种核糖体蛋白质共同构成核糖体(一种无膜细胞器)后才能执行其功能。
23S和28S rRNA在转译过程中作为肽酰转移酶催化多肽(包括蛋白质)中氨基酸之间肽键的形成。rRNA是单链RNA,但通过折叠形成了广泛的双链区域。
特点
核糖体RNA在各种生物中都有其特性,因此可以从不同生物的rRNA的对比中得出关于生物进化历程的结论。
rRNA为肽酰转移酶(peptidyl transferase)时,催化使肽键形成,不需要额外的能量。
过去认为,大亚基的蛋白质具有酶的活性,促使肽键形成,故称为转肽酶。
20世纪90年代初,H.F.Noller等证明大肠杆菌的23SrRNA能够催化肽键的形成,才证明核糖体是一种核酶,从而根本改变了传统的观点。核糖体催化肽键合成的是rRNA,蛋白质只是维持rRNA构象,起辅助的作用。
扩展资料:
rRNA的重要性
rRNA的某些特征在物种进化及医药方面的研究十分重要。
1、rRNA是所有细胞中都会表达的基因,即所有拥有细胞结构的生物都拥有rRNA。
因此可以通过对编码rRNA的基因进行测序来对某种生物进行分类学上的分类、计算出相关的种群或估测物种的差异度。已有逾千种rRNA已被测序,测序的结果被储存在特殊的数据库(如RDP-II和SILVA)中。
2、核糖体中的rRNA是多种临床有关抗生素的靶位点,例如:巴龙霉素可特异性地与原核生物核糖体的30S小亚基的A区(该区存在16S rRNA)结合,干扰翻译过程的正常进行。
其他通过与rRNA反应起到杀菌作用的抗生素还有:氯霉素、红霉素、春雷霉素、微球菌素、蓖麻毒素、帚曲霉素、大观霉素、链霉素及硫链丝霉素。
参考资料:百度百科-核糖体RNA
微生物多样研究—16SrRNA基因功能代谢预测微⽣物多样研究—16SrRNA基因功能代谢预测
1. 16S rRNA基因功能代谢预测
对于微⽣物⽣态学研究,我们最关注的⽆疑是菌群所具备的代谢功能。随着数据分析技术的发展,我们现在已能根据已知的微⽣物基因组数据,对菌群组成的测序数据(典型的如16SrRNA基因的测序结果)进⾏菌群代谢功能的预测,从⽽把物种的“⾝份” 和它们的“功能”对应起来。
根据菌群代谢功能预测结果,⼀⽅⾯能⼀窥菌群功能谱的概貌,发挥菌群多样性组成谱测序性价⽐⾼的优势;另⼀⽅⾯也能帮助指导后续宏基因组Denovo鸟q法测序的实验设计,更合理地筛选⽤于后续研究的样本。
2. PICRUSt功能预测分析
PICRUSt(PhylogeneticInvestigation of Communities by Reconstruction of Unobserved States)是由美国哈佛⼤学的CurtisHuttenhower课题组开发的菌群代谢功能预测⼯具,通过将现有的16SrRNA基因测序数据与代谢功能已知的微⽣物参考基因组数据库相对⽐,从⽽实现对细菌和古菌代谢功能的预测;预测过程中还考虑了不同物种16SrRNA基因拷贝数的差异,并对原始数据中的物种丰度数据进⾏校正,使预测结果更准确可靠。
分析的总体思路如下:
先根据已测微⽣物基因组的16SrRNA基因全长序列,推断它们的共同祖先的基因功能谱;
对Greengenes 16SrRNA基因全长序列数据库中其它未测物种的基因功能谱进⾏推断,构建古菌和细菌域全谱系的基因功能预测谱;
将测序得到的16S rRNA基因序列数据与Greengenes数据库⽐对,寻找每⼀条测序序列的“参考序列最近邻居”,并归为参考OTU;
根据“参考序列最近邻居”的rRNA基因拷贝数,对获得的OTU丰度矩阵进⾏校正;
最后,将菌群组成数据“映射”到已知的基因功能谱数据库中,实现对菌群代谢功能的预测
PICRUSt能将16SrRNA基因序列在3种功能谱数据库中进⾏预测,即KEGG、COG和Rfam。
代谢(Metabolism)
遗传信息处理(Genetic Information Processing)
环境信息处理(Environmental InformationProcessing)
细胞进程(Cellular Processes)
⽣物体系统(Organismal Systems)
⼈类疾病(Human Diseases)
每⼀类代谢通路⼜被进⼀步划分为多个等级。⽬前,第⼆等级⼀共包括45种代谢通路⼦功能,第三等级即对应代谢通路图,⽽第四等级则对应代谢通路上各个KO(KEGGorthologous groups,KEGG直系同源基因簇)的具体注释信息。
根据PICRUSt的预测结果,可以获得每样本对应于各功能谱数据库的注释信息,以及预测得到的功能类群的丰度矩阵。
KEGG功能预测:
通过OTU聚类分析,得到的OTU代表序列与Greengenes数据库⽐对,得到KEGGpathway 3个层级和丰度表。
COG功能预测:
通过OTU聚类分析,得到的OTU代表序列与Greengenes数据库⽐对,得到COG orthology和function丰度表。
利⽤丰度表信息完成各类可视化结果展⽰。
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微生物多样研究—16SrRNA基因功能代谢预测
微⽣物多样研究—16SrRNA基因功能代谢预测
1. 16S rRNA基因功能代谢预测
对于微⽣物⽣态学研究,我们最关注的⽆疑是菌群所具备的代谢功能。随着数据分析技术的发展,我们现在已能根据已知的微⽣物基因组数据,对菌群组成的测序数据(典型的如16SrRNA基因的测序结果)进⾏菌群代谢功能的预测,从⽽把物种的“⾝份” 和它们的“功能”对应起来。
根据菌群代谢功能预测结果,⼀⽅⾯能⼀窥菌群功能谱的概貌,发挥菌群多样性组成谱测序性价⽐⾼的优势;另⼀⽅⾯也能帮助指导后续宏基因组Denovo鸟q法测序的实验设计,更合理地筛选⽤于后续研究的样本。
一般上传数据到NCBI SRA的过程需要6步:1、Create a BioProject for this research
2、Create a BioSample submission for your biological sample(s)
3、Gather Sequence Data Files
4、Enter Metadata on SRA website
a、Create SRA submission
b、Create Experiment(s) and link to BioProject and BioSample
c、Create Run(s)
5、Transfer Data files to SRA
6、Update Submission with PubMed links, Release Date, or Metadata Changes
需要注意的一点是,上传的过程中很多地方一旦保存或提交就不可以修改,尤其是各处的Alias。但是,可以联系NCBI的工作人员修改内容。NCBI的工作效率是很高的,一般不超过48小时,就可以得到确认,并拿到登录号。
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