Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Интегроны – это генетические механизмы, позволяющие бактериям быстро адаптироваться и эволюционировать посредством накопления и экспрессии новых генов. Эти гены встроены в специфическую генетическую структуру, называемую генной кассетой (термин, который в последнее время все чаще заменяется на интеграновую кассету), которая обычно содержит одну открытую рамку считывания (ORF) без промотора вместе с сайтом рекомбинации (attC). Генные кассеты интегрируются в attI-сайт интегранной платформы посредством сайт-специфических рекомбинационных реакций, опосредованных интегразой.
Integrons are genetic mechanisms that allow bacteria to adapt and evolve rapidly through the stockpiling and expression of new genes. These genes are embedded in a specific genetic structure called gene cassette (a term that is lately changing to integron cassette) that generally carries one promoterless open reading frame (ORF) together with a recombination site (attC). Integron cassettes are incorporated to the attI site of the integron platform by site specific recombination reactions mediated by the integrase.
Открытие
Интегроны были первоначально обнаружены на конъюгативных плазмидах в связи с их ролью в устойчивости к антибиотикам. Действительно, эти мобильные интегроны, как их теперь называют, способны переносить разнообразные кассеты, содержащие гены, почти исключительно связанные с устойчивостью к антибиотикам. Последующие исследования показали, что интегроны являются хромосомными элементами, а их перенос на плазмиды был облегчен транспозонами и обусловлен интенсивным использованием антибиотиков. Функция большинства кассет, обнаруженных в хромосомных интегронах, остаётся не выясненной.
Integrons were initially discovered on conjugative plasmids through their role in antibiotic resistance. Indeed, these mobile integrons, as they are now known, can carry a variety of cassettes containing genes that are almost exclusively related to antibiotic resistance. Further studies have come to the conclusion that integrons are chromosomal elements, and that their mobilisation onto plasmids has been fostered by transposons and selected by the intensive use of antibiotics. The function of the majority of cassettes found in chromosomal integrons remains unknown.
Интегральная функция
Для поддержания кассет необходимо, чтобы они были интегрированы в репликационный элемент (хромосому, плазмиду). Интеграза, кодируемая интеграном, преимущественно катализирует два типа реакций рекомбинации: 1) attC x attC, приводящую к вырезанию кассеты, 2) attI x attC, обеспечивающую интеграцию кассеты в сайт attI интеграна. После интеграции кассета сохраняется в процессе клеточного деления. Последовательные интеграции генных кассет приводят к формированию ряда кассет. Кассета, интегрированная последней, оказывается ближайшей к промотору Pc в сайте attI. Рекомбинация, катализируемая IntI, включает в себя структурированную одноцепочечную ДНК и придает уникальные характеристики распознаванию сайта attC. Интеграция генных кассет в интегран также обеспечивает наличие промотора Pc, позволяющего экспрессию всех кассет в ряду, подобно оперену.
Cassette maintenance requires that they be integrated within a replicative element (chromosome, plasmids). The integrase encoded by the integron preferentially catalyses two types of recombination reaction: 1) attC x attC, which results in cassette excision, 2) attI x attC, which allows integration of the cassette at the attI site of the integron. Once inserted, the cassette is maintained during cell division. Successive integrations of gene cassettes result in the formation of a series of cassettes. The cassette integrated last is then the one closest to the Pc promoter at the attI site. The IntI catalysed mode of recombination involves structured single stranded DNA and gives the attC site recognition mode unique characteristics. The integration of gene cassettes within an integron also provides a Pc promoter that allows expression of all cassettes in the array, much like an operon.
Кассеты с генетическими данными
Кроме того, интегран обычно содержит одну или несколько генных кассет, которые в него встроены. Генные кассеты могут кодировать гены, обеспечивающие устойчивость к антибиотикам, хотя большинство генов в интегранах остаются неизученными. Последовательность attC (также называемая 59 be) – это повторяющаяся последовательность, фланкирующая кассеты и обеспечивающая их интеграцию в сайт attI, вырезание и горизонтальный перенос генов.
Additionally, an integron will usually contain one or more gene cassettes that have been incorporated into it. The gene cassettes may encode genes for antibiotic resistance, although most genes in integrons are uncharacterized. An attC sequence (also called 59 be) is a repeat that flanks cassettes and enables cassettes to be integrated at the attI site, excised and undergo horizontal gene transfer.
Возникновение
Интегроны могут встречаться в составе мобильных генетических элементов, таких как плазмиды и транспозоны. Интегроны также могут находиться в хромосомах.
Integrons may be found as part of mobile genetic elements such as plasmids and transposons. Integrons can also be found in chromosomes.
Терминология
Термин «суперинтегрон» впервые был применен в 1998 году (но без определения) к интеграну с длинным кассетным массивом на малой хромосоме Vibrio cholerae. С тех пор этот термин использовался для интегранов различной длины кассетных массивов или для интегранов, расположенных на бактериальных хромосомах (в отличие, например, от плазмид). В настоящее время использование термина «суперинтегрон» не рекомендуется, поскольку его значение недостаточно четко.
The term super integron was first applied in 1998 (but without definition) to the integron with a long cassette array on the small chromosome of Vibrio cholerae. The term has since been used for integrons of various cassette array lengths or for integrons on bacterial chromosomes (versus, for example, plasmids). Use of "super integron" is now discouraged since its meaning is unclear.