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| Table of contents |
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2 16S rRNA塩基配列が系統解析に適している点 3 実際の用法 4 問題点 |
歴史
従来原核生物の分類は細胞の形態、分離の条件、染色法などで行っていたが、こうした表現型の形質では系統樹上の上下関係を説明するには至らなかった。しかしながら、1970年代、チトクローム、フェレドキシン、5S rRNAなどの塩基配列を基にした系統分類が分子生物学の発展とともに徐々に活発化してきた。
遺伝子の一次構造に基づく系統分類は原核生物に対して特に有効であった。カール･ウーズらはリボソーム小サブユニットを構成するRNA、つまり16S rRNAの塩基配列を用いて原核生物の系統分類を行ない、原核生物が真正細菌と古細菌という2つのドメインからなることを証明した(1977年当時はオリゴヌクレオチドカタログ法を用いた)。
現在、16S rRNAを用いた系統解析は系統樹の作成のみならず、任意の環境中における細菌、古細菌の群集構造を網羅することに役立っている。この方法を用いると、分離できていないが新規の菌が存在することが塩基配列上証明できる(1996年のBarnsらによって、この方法でコルアーキオータ門(界)の存在が明らかになった)。
16S rRNA塩基配列が系統解析に適している点
以上の理由から、16S rRNAは微生物のみならず、最近は真核生物の系統分類にも使用されている。
なお、系統樹作成の際は、16S rRNA塩基配列のみならず、ほかの遺伝子も比較して構築していくことが一般的である。実際の用法
16S rRNAを利用する際は、ユニバーサルプライマーを用いてPCRを行ない、シークエンスのクローニングを行う方法が一般的である。ただ、最近はシークエンシング反応を行わなくても群集構造の解析が可能なDGGE、顕微鏡で直接観察できるFISHなどの広い応用範囲がある。かつては、制限酵素を用いたRFLPなどが使用されていたが、現在はDGGEに取って代わられつつある。