rRNAsekvensointi

RRNAsekvensointi tarkoittaa ribosomaalisen RNA:n (rRNA) geenien tai niiden transkriptioiden sekvensointia. Sillä voidaan tunnistaa lajeja, kartoittaa mikrobiyhteisöjen koostumusta sekä rakentaa evoluutiogenettisiä suhteita. Yleisimmin keskitytään kohdennettuun ampliconsekvensointiin rRNA-geenien muuttuvien alueiden lukemiseksi, mutta samalla voidaan tarkastella laajempia rRNA-alueita tai koko rRNA-transkriptioiden ilmaisua.

Yleisin lähestymistapa on kohdennettu ampliconsekvensointi, jossa rRNA-geenin konservatiivisia sekä hypervariableja alueita lähestytään primerien avulla ja monistetaan ennen sekvensointia. 16S rRNA -geeni on standardi prokaryoiden (bakteerit ja arkeanit) yhteisöjen tunnistuksessa, 18S rRNA -geeni yleisesti käytetty eukaryooteissa, ja ITS-alueita käytetään sienissä. Pitkän luokan sekvensointi (full-length) antaa paremman identiteetin ja useimmiten hyödyntää sekä Sanger- että pitkän luokan teknologioita (esim. PacBio, Oxford Nanopore).

Sovelluksia ovat mikrobiyhteisöjen koostumuksen profilointi, lajien tunnistus ja filogeneettinen tutkimus. 16S rRNA -sekvensointi on erityisen laajasti käytössä bakteeri- ja arkeayhteisöjen kuvaamiseen, 18S rRNA sekä ITS-alueet tukevat eukaryoottien, alkueläinten ja sienten identifikaatiota. Sekvenssituloksia verrataan referenssitietokantoihin kuten SILVA, Greengenes, RDP ja PR2.

Rajoitteita ovat primerivalinnoista johtuva kattavuusvaihtelu, rRNA-geenien kopiokertoimet yksilöissä sekä alueiden erottelevan tehon eroavaisuudet. Lisäksi tarkka laji-identifikaatio ei aina ole mahdollista samankaltaisissa ryhmissä. Pitkän luokan sekvensointi parantaa identiteetin, mutta on kustannuksiltaan ja datankäsittelyltään rajoitetumpaa.

RRNAsekvensointi on vakiintunut osa modernia mikrobiologian ja ekologiantutkimusta, ja teknologian kehittyessä sen kapasiteetti kasvaa. Menetelmä mahdollistaa suurten näytemääriä sisältävien tutkimusten suorittamisen sekä uudenlaisten lajien ja suhteiden löytämisen.