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整合子

整合子(Integron,In)是一種在1989年由StrokesHall首次提出的遺傳單位,具有獨特的結構,能夠捕獲和整合外源性基因,尤其是耐藥基因,從而增強細菌的生存適應性。它們通常存在於細菌的染色體、質粒或轉座子上,能夠通過位點特異性的基因重組來捕獲外源基因,尤其是耐藥基因,如編碼氨基糖苷類β-內醯胺類氯黴素磺胺類等的基因。這些基因通常被包含在稱為基因盒的單一移動單元中。

整合子的結構主要由兩個保守片段組成,即5′端和3′端保守段。5′端保守段包含編碼整合酶的Int基因、Int特異重組位點(attI)和負責基因轉錄的啟動子P1(Pant)和P2,但P2較少見。Int位於整合子5′保守末端,屬於酪氨酸整合酶家族。整合酶負責催化attI位點和一個59-be位點之間、兩個59-be位點之間及兩個attI位點之間的重組。3′端保守段的結構則因整合子類型的不同而異。

基因盒是由一個開放閱讀框(通常是耐藥基因)和一個反向不完全重複序列即59-be組成,59-be片段交換位點長度從50 bp到150 bp不等。在反向重複序列的5′端有一個長7 bp的反向核心位點RYYYAAC;在3′端有一個核心位點GTTRRRY。基因盒插入attI位點導致基因盒下游的此級位點(attc)的形成。一個整合子可以捕獲一個或多個基因盒,被捕獲的基因盒5′端與attI位點,3′端的59-be片段與attc位點發生特異重組。

目前已發現和鑑定的整合子有10種類型,但只有5種是和編碼抗生素耐藥性的基因盒相關,其中Ⅰ類到Ⅲ類研究的較多,在耐藥性傳遞方面起著重要作用。