Улучшенные праймеры к гену 16S рРНК бактерий (области V4 и V4–V5) и гену-маркеру внутреннего транскрибируемого спейсера грибов для исследований микробных сообществ

Разработка праймеров для таксономических исследований методом ПЦР, которые амплифицируют широкий спектр филотипов в различных образцах сообществ, представляет собой сложную задачу. Необходимо также учитывать сопоставимость наборов данных, полученных с помощью разных праймеров. В этой работе мы оценили эффективность модифицированных праймеров к гену 16S рРНК и внутреннему транскрибируемому спейсеру (ITS), предназначенных соответственно для архей и бактерий, а также грибов, на образцах из неводной среды. Мы перенесли штрихкоды праймеров на 5′-конец, что позволило использовать различные комбинации праймеров на 3′-конце, например пару 515f/926r, амплифицирующую вариабельные области 4 и 5 гена 16S рРНК. Кроме того, мы показали, что модификации пары праймеров 515f/806r для вариабельной области 4 гена 16S рРНК, повышающие выявление Thaumarchaeota и клады SAR11 в морских образцах, не снижают эффективность амплификации таксонов, которые хорошо выявлялись исходным набором праймеров. Модификации грибковых праймеров ITS обеспечили различия в эффективности выявления отдельных таксонов, но в целом улучшили результаты по сравнению с исходными праймерами. В обоих случаях модифицированные праймеры следует широко применять в исследованиях ампликонов.

Мы продолжаем получать новые данные о важной роли микроорганизмов в экологии человека и окружающей среды. По мере развития научных знаний и технических возможностей можно совершенствовать инструменты для исследований микробиома, повышая точность методов и расширяя возможности выявления новых взаимосвязей между микроорганизмами и населяемыми ими экосистемами — от ледяных шапок до организма человека. Важно убедиться, что такие модификации не приводят к новым нежелательным смещениям, способным затормозить развитие этой области. Поэтому мы показали, что две недавно модифицированные пары праймеров, нацеленные на таксономически информативные участки геномной ДНК бактерий и грибов, не вносят новых смещений при анализе разнообразных типов образцов — от почвы до кожи человека. Это подтверждает пригодность данных праймеров для совершенствования современных методов исследования микробиома.

Значимость: Мы продолжаем получать новые данные о важной роли микроорганизмов в экологии человека и окружающей среды. По мере развития научных знаний и технических возможностей можно совершенствовать инструменты для исследований микробиома, повышая точность методов и расширяя возможности выявления новых взаимосвязей между микроорганизмами и населяемыми ими экосистемами — от ледяных шапок до организма человека. Важно убедиться, что такие модификации не приводят к новым нежелательным смещениям, способным затормозить развитие этой области. Поэтому мы показали, что две недавно модифицированные пары праймеров, нацеленные на таксономически информативные участки геномной ДНК бактерий и грибов, не вносят новых смещений при анализе разнообразных типов образцов — от почвы до кожи человека. Это подтверждает пригодность данных праймеров для совершенствования современных методов исследования микробиома.