적분 및 켤레 요소

Integrative and conjugative element

ICE(Integrative and Conjuitive Elements)는 그램 양성균과 그램 음성균에 모두 존재하는 이동성 유전자 요소입니다.기증 세포에서, ICE는 주로 염색체에 위치하지만, 유전자에서 스스로를 절제하고 박테리아 결합을 통해 수용 세포로 이동하는 능력을 가지고 있다.

염색체와의 물리적 연관성 때문에 통합적이고 결합적인 요소를 식별하는 것은 어려운 것으로 입증되었지만 박테리아 게놈의 실리코 분석에서 이러한 요소들이 많은 [1][2]미생물에 널리 퍼져 있는 것으로 나타났다.

ICE는 Pseudomonas spp., Aeromonas spp., 대장균, Hemophilus spp., Actinomycetota 및 Bacilota에서 검출되었다.다른 많은 독성 결정 요소들 중에서, ICE는 항생제와 금속 이온 저항성 유전자를 원핵 생물 세포 [1][3][4][5]전체에 퍼뜨릴 수 있다.또한 ICE 요소는 게놈 [3][6]섬과 같은 다른 DNA 모듈의 이동을 촉진할 수 있다.

특성.

ICE는 통합, 이전 및 규제를 촉진하는 다양한 메커니즘을 나타내지만, 많은 공통적인 특성을 공유한다.ICE는 자기 복제, 통합, 그리고 결합 능력을 가진 모든 이동 유전 요소들로 구성되는데, 결합 트랜스포존은 그들이 작용하는 특정한 결합과 통합 메커니즘에 관계없이 포함된다.일부 움직이지 않는 유전체 병원성 섬들 또한 결합 능력을 상실한 결함 있는 ICE로 여겨진다.

ICE는 다음과 같은 이동 유전 [1]요소의 특정 특징을 결합합니다.

  • 박테리오파지는 박테리아 염색체에 삽입하거나 박테리오파지를 제거하는 능력을 가지고 있다.
  • 트랜스포저블 활성 외에도 결합을 통한 수평 유전자 전달이 추가로 이루어질 수 있는 트랜스포존.
  • 접합을 통해 기증자에서 이식받은 박테리아로 이동하는 접합 플라스미드.

플라스미드 및 페이지와는 대조적으로, 통합 및 결합 요소는 세균 세포의 세포질에서 염색체 외 형태로 남아 있을 수 없으며, 그들이 상주하는 염색체만으로 복제할 수 없다.

ICE는 조절 [1][3]유전자뿐만 아니라 염색체와의 통합, 게놈에서의 절제, 결합을 담당하는 세 개의 유전자 모듈로 구성된 구조를 가지고 있다.모든 통합 및 결합 요소는 ICE의 절제, 전달 및 통합을 제어하는 데 필수적인 통합 효소를 인코딩합니다.ICE 인테그레이스의 대표적인 예는 람다 파지에 의해 인코딩된 인테그레이스이다.기증자에서 박테리아로 통합된 심장내심전도원소를 옮기는 것은 작은 DNA 결합 단백질, 이른바 재조합 방향성 인자에 의해 공동 촉진되는 염색체로부터의 제거가 선행되어야 한다.적분 및 절제 프로세스의 역학은 각 통합 [1]및 결합 요소에 고유합니다.

레퍼런스

  1. ^ a b c d e Wozniak RA, Waldor MK (August 2010). "Integrative and conjugative elements: mosaic mobile genetic elements enabling dynamic lateral gene flow". Nature Reviews. Microbiology. 8 (8): 552–63. doi:10.1038/nrmicro2382. PMID 20601965. S2CID 21460836.
  2. ^ Burrus V, Marrero J, Waldor MK (May 2006). "The current ICE age: biology and evolution of SXT-related integrating conjugative elements". Plasmid. 55 (3): 173–83. doi:10.1016/j.plasmid.2006.01.001. PMID 16530834.
  3. ^ a b c Burrus V, Waldor MK (June 2004). "Shaping bacterial genomes with integrative and conjugative elements". Research in Microbiology. 155 (5): 376–86. doi:10.1016/j.resmic.2004.01.012. PMID 15207870.
  4. ^ Garriss G, Waldor MK, Burrus V (December 2009). "Mobile antibiotic resistance encoding elements promote their own diversity". PLOS Genetics. 5 (12): e1000775. doi:10.1371/journal.pgen.1000775. PMC 2786100. PMID 20019796.
  5. ^ Sitkiewicz I, Green NM, Guo N, Mereghetti L, Musser JM (April 2011). "Lateral gene transfer of streptococcal ICE element RD2 (region of difference 2) encoding secreted proteins". BMC Microbiology. 11: 65. doi:10.1186/1471-2180-11-65. PMC 3083328. PMID 21457552.
  6. ^ Ceccarelli D, Daccord A, René M, Burrus V (August 2008). "Identification of the origin of transfer (oriT) and a new gene required for mobilization of the SXT/R391 family of integrating conjugative elements". Journal of Bacteriology. 190 (15): 5328–38. doi:10.1128/JB.00150-08. PMC 2493277. PMID 18539733.