细菌汞抗性基因merA特异性的3对PCR引物的检测范围的比较

为了评估不同环境样品中复杂微生物群落对汞(Hg2+)的还原解毒能力,研究者们经常用特异性扩增编码汞离子还原酶(mercuric reductase)的merA基因的引物进行定量PCR分析.因此,选择尽可能全面覆盖不同种类细菌的merA基因的PCR引物很重要.本研究比较了针对merA基因的3对PCR引物(merA2F/merA2R,merAf/merAr和A1s-n.F/A5-n.R)能检测到的细菌范围.使用MEGA7软件,对每条引物和UniPr-otKB数据库和BacMet库中18条实验验证的merA基因的序列进行clustalW比对.从NCBI的RefSeq参考序列数据库中下载118条merA基因全长序列,合并上述18条merA基因序列作为模板,导入模拟PCR (SPCR)程序中,模拟预测3对引物分别能够检测的merA基因的数目及所属细菌种类.用Maximum CompositeLikelihood method方法构建57条不同种类细菌的merA基因序列进化树.引物A1s-n.F/A5-n.R的3'端最后一个碱基与merA基因的匹配度高于merA2F/merA2R、merAf/merAr;SPCR预测,引物A1s-n.F/A5-n.R检测到的merA序列数占总模板的52.17％,显著高于merA2F/merA2R (49.26％)和merAf/merAr (34.55％).3对引物检测的大部分细菌种类都属于革兰氏阴性菌,包括Pseudomonas、Klebsiella、Salmonella、Serratia、Acine-tobacter、Alcaligenes、Escherichia、Enterobacter等,没有明显的检测偏好性.系统发育树显示革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的merA基因的序列进化地位有较大差异.3对引物都只能用于检测革兰氏阴性菌的merA基因,A1s-n.F/A5-n.R能检测的含有merA基因的细菌种类多于merA2F/merA2R和merAf/merAr.