Интегроны - это генетические механизмы, которые позволяют бактериям быстро адаптироваться и развиваться за счет накопления и экспрессии новых генов. [1] Эти гены встроены в специфическую генетическую структуру, называемую генной кассетой (термин, который в последнее время заменяется на интегронную кассету), которая обычно несет одну без промоторной открытой рамки считывания (ORF) вместе с сайтом рекомбинации ( attC ). Интегрон кассета включена в ИКА сайта интегрона платформы по конкретным участкам рекомбинации реакций , опосредованных интегразами.
Открытие
Интегроны были первоначально обнаружены на конъюгативных плазмидах благодаря их роли в устойчивости к антибиотикам. [2] Действительно, эти мобильные интегроны, как они теперь известны, могут нести множество кассет, содержащих гены, которые почти исключительно связаны с устойчивостью к антибиотикам. Дальнейшие исследования пришли к выводу, что интегроны являются хромосомными элементами, и что их мобилизация на плазмиды была стимулирована транспозонами и выбрана путем интенсивного использования антибиотиков. Функция большинства кассет, обнаруженных в хромосомных интегронах, остается неизвестной.
Состав
Интегрон минимально состоит из: [3] [4]
- ген , кодирующий для сайта-специфической рекомбиназы : Интите, принадлежащий к интегразам семье
- проксимальный сайт рекомбинации : attI , который распознается интегразой [5] и в который могут быть вставлены генные кассеты
- промотор: Pc , который управляет транскрипцией кассетно-кодируемых генов
Кассеты генов
Кроме того, интегрон обычно содержит одну или несколько кассет генов, которые были включены в него. Кассеты генов могут кодировать гены устойчивости к антибиотикам , хотя большинство генов в интегронах не охарактеризованы. Последовательность attC (также называемая 59-be) представляет собой повтор, который фланкирует кассеты и позволяет кассетам интегрироваться в сайт attI , вырезать и подвергать горизонтальному переносу гена .
Вхождение
Интегроны могут быть обнаружены как часть мобильных генетических элементов, таких как плазмиды и транспозоны . Интегроны также можно найти в хромосомах .
Терминология
Термин суперинтегрон был впервые применен в 1998 году (но без определения) к интегрону с длинным массивом кассет на маленькой хромосоме Vibrio cholerae . [6] [7] Этот термин с тех пор используется для интегронов различной длины кассетных массивов или для интегронов на бактериальных хромосомах (по сравнению, например, с плазмидами). Использование термина «супер-интегрон» в настоящее время не рекомендуется, поскольку его значение неясно. [6]
Рекомендации
- ^ Антонио Эскудеро, Хосе; Мазель, Дидье; Нивина, Александра; Лут, Селин (2015). "ASMscience | Интегрон: Адаптация по запросу" . Спектр микробиологии . 3 (2): MDNA3–0019–2014. DOI : 10.1128 / microbiolspec.mdna3-0019-2014 . PMID 26104695 .
- ^ Мазель (2006). «Интегроны: агенты бактериальной эволюции». Обзоры природы микробиологии . 4 (8): 608–620. DOI : 10.1038 / nrmicro1462 . PMID 16845431 . S2CID 4407151 .
- ^ Ковалевская, Н.П. (2002). «Мобильные генные кассеты и интегроны». Молекулярная биология . 36 (2): 196–201. DOI : 10,1023 / A: 1015361704475 . S2CID 2078235 .
- ^ Холл Р., Коллис С., Ким М., Партридж С., Рекчиа Г., Стокс Х. (1999) Кассеты мобильных генов и интегроны в эволюции.
- ^ Холл, РМ; Коллис, CM (1995). «Мобильные генные кассеты и интегроны: захват и распространение генов посредством сайт-специфической рекомбинации» . Молекулярная микробиология . 15 (4): 593–600. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.1995.tb02368.x . PMID 7783631 .
- ^ а б Холл, РМ; Стокс, HW (2004). «Интегроны или суперинтегроны?». Микробиология . 150 (Pt 1): 3–4. DOI : 10.1099 / mic.0.26854-0 . PMID 14702391 .
- ^ Mazel, D .; Дичинко, Б; Уэбб, Вирджиния; Дэвис, Дж (1998). «Отличительный класс интегронов в геноме холерного вибриона». Наука . 280 (5363): 605–8. Bibcode : 1998Sci ... 280..605M . DOI : 10.1126 / science.280.5363.605 . PMID 9554855 .
- Медицинские термины
дальнейшее чтение
- Коллис, СМ; Ким, MJ; Куропатка, SR; Стокса, HW; Холл, RM (2002). «Характеристика интегрона класса 3 и определяемой им системы рекомбинации для конкретных сайтов» . Журнал бактериологии . 184 (11): 3017–3026. DOI : 10.1128 / jb.184.11.3017-3026.2002 . PMC 135066 . PMID 12003943 .
- Tosini, F; Visca, P; Луцци, я; Диониси, AM; Pezzella, C; Петручка, А; Караттоли, А (1998). «Интегронная множественная устойчивость к антибиотикам класса 1, переносимая плазмидами IncFI и IncL / M в Salmonella enterica серотипа typhimurium» . Антимикробные агенты Chemother . 42 (12): 3053–8. DOI : 10.1128 / aac.42.12.3053 . PMC 105998 . PMID 9835490 .
- Мазель, Д. (2006). «Интегроны: агенты бактериальной эволюции». Обзоры природы микробиологии . 4 (8): 608–620. DOI : 10.1038 / nrmicro1462 . PMID 16845431 . S2CID 4407151 .
Внешние ссылки
- IntegronFinder - инструмент для обнаружения интегронов в геномах бактерий
- INTEGRALL - База данных Integron