细菌多位点序列分型(Multilocus sequence typing,MLST)的原理及分型方法

摘 要:

多位点序列分型(MLST)是一种基于核酸序列测定的细菌分型方法,通过PCR扩增多个管家基因内部片段,测定其序列,分析菌株的变异,从而进行分型。MLST被广泛应用于病原菌、环境菌和真核生物中。与传统分子生物学分型方法相比,MLST操作简单,具有更高的分辨力,能将同种细菌分为更多的亚型,并确定不同ST型之间的系统发育关系以及与疾病的联系。

关键词:

多位点序列分型(Multilocus sequence typing,MLST)是一种基于核酸序列测定的细菌分型方法,通过PCR扩增多个管家基因内部片段,测定其序列,分析菌株的变异,从而进行分型。MLST是由多位点酶电泳(MLEE)衍生出来的一种分型方法,由Maiden等研究设计,于1998年首先应用于自然变异是的脑膜炎奈色球菌(Neisseria meningitides),后来被广泛应用于其它病原菌、环境菌和真核生物中。

与传统分子生物学分型方法相比,MLST具有更高的分辨力,能将同种细菌分为更多的亚型,并确定不同ST型之间的系统发育关系以及与疾病的联系。MLST操作简单,结果能快速得到并且便于不同实验室的比较,已经用于多种细菌的流行病学监测和进化研究。随着测序速度的加快和成本的降低,以及分析软件的发展,MLST逐渐成为细菌的常规分型方法。MLST越来越多的被作为能进行国际间菌株比较的常用工具,建立一种更为准确的分型系统方法。MLST目前已经成为了细菌分子流行病学研究的一种重要方法,可通过数据库与其它国家和地区的研究结果进行比对,从而更加全面的认识本地区细菌流行的特征。

多位点序列分型的原理:MLST方法一般测定6~10个管家基因内部400~600bp的核苷酸序列,每个位点的序列根据其发现的时间顺序赋予一个等位基因编号,每一株菌的等位基因编号按照指定的顺序排列就是它的等位基因谱,也就是这株菌的序列型(sequence type,ST)。这样得到的每个ST均代表一组单独的核苷酸序列信息。通过比较ST可以发现菌株的相关性,即密切相关菌株具有相同的ST或仅有极个别基因位点不同的ST,而不相关菌株的ST至少有3个或3个以上基因位点不同。

MLST分析方法:MLST技术针对看家基因设计引物对其进行PCR扩增和测序,得出每个菌株各个位点的等位基因数值,然后进行等位基因图谱(allelic profile)或序列类型(sequence types,STs)鉴定,再根据等位基因图谱使用配对差异矩阵(matrix pair-wise differences)等方法构建系统树图进行聚类分析。

MLST分析方案设计要素:(1)选择经过初步筛选的菌株;(2)选择具有独特特征的基因位点;(3)设计用于基因扩增和序列测定的引物。

实际运用中,对于已有的成熟MLST方案的细菌,可直接从MLST数据库(http://pubmlst.org/)中获取分型方案。

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  1. avatar 大熊

    请问正文第二段最后一句‘’MLST目前已经成为了细菌分子流行病学研究的一种重要方法,可通过数据库与其它国家和地区的研究结果进行细弱,从而更加全面的认识本地区细菌流行的特征。”中细弱是什么意思啊

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