إنتيجرون

إن الإنتغرونات هي آليات وراثية تسمح للبكتيريا بالتكيف والتطور بسرعة من خلال تخزين وتعبير الجينات الجديدة. ^[1] يتم تضمين هذه الجينات في بنية وراثية محددة تسمى شريط الجينات (مصطلح يتغير مؤخرًا إلى شريط إنتغرون) والذي يحمل عمومًا إطار قراءة مفتوح بدون مُحفز (ORF) مع موقع إعادة التركيب ( attC ). يتم دمج أشرطة إنتغرون في موقع attI لمنصة إنتغرون من خلال تفاعلات إعادة التركيب الخاصة بالموقع بوساطة الإنتغراز.

اكتشاف

تم اكتشاف الإنترجرونات في البداية على البلازميدات المترافقة من خلال دورها في مقاومة المضادات الحيوية. ^[2] في الواقع، يمكن لهذه الإنترجرونات المتحركة، كما تُعرف الآن، أن تحمل مجموعة متنوعة من الكاسيتات التي تحتوي على جينات مرتبطة بشكل حصري تقريبًا بمقاومة المضادات الحيوية. توصلت دراسات أخرى إلى استنتاج مفاده أن الإنترجرونات هي عناصر كروموسومية، وأن تعبئتها على البلازميدات تم تعزيزها بواسطة الترانسبوزونات واختيارها من خلال الاستخدام المكثف للمضادات الحيوية. تظل وظيفة غالبية الكاسيتات الموجودة في الإنترجرونات الكروموسومية غير معروفة.

دالة الإنتغرون

تتطلب صيانة الكاسيت أن يتم دمجها داخل عنصر تكراري (كروموسوم، بلازميدات). يحفز الإنتيغريز المشفر بواسطة الإنتيغرينز بشكل تفضيلي نوعين من تفاعل إعادة التركيب: 1) attC x attC، مما يؤدي إلى استئصال الكاسيت، 2) attI x attC، مما يسمح بدمج الكاسيت في موقع attI من الإنتيغرينز. بمجرد إدخاله، يتم الحفاظ على الكاسيت أثناء انقسام الخلايا. ^[3] تؤدي التكاملات المتتالية لأشرطة الجينات إلى تكوين سلسلة من الأشرطة. يكون الكاسيت المتكامل الأخير هو الأقرب إلى مُروج Pc في موقع attI. يتضمن وضع إعادة التركيب المحفز بواسطة IntI الحمض النووي أحادي السلسلة المهيكل ويمنح وضع التعرف على موقع attC خصائص فريدة. ^[4] يوفر دمج أشرطة الجينات داخل integron أيضًا مُروِّجًا لـ Pc يسمح بالتعبير عن جميع الأشرطة في المصفوفة، تمامًا مثل الأوبرون. ^[3] يكون مستوى التعبير الجيني لشريط ما بعد ذلك دالة على عدد وطبيعة الأشرطة التي تسبقه. في عام 2009، أظهر ديدييه مازيل وفريقه أن التعبير عن integrase IntI كان يتم التحكم فيه بواسطة استجابة SOS البكتيرية، وبالتالي ربط هذا الجهاز التكيفي باستجابة الإجهاد في البكتيريا. ^[5]

بناء

يتكون التكامل على الأقل من: ^[6]^[7]

جين يشفر إنزيم إعادة التركيب الخاص بالموقع : intI، ينتمي إلى عائلة الإنتيغريز
موقع إعادة التركيب القريب : attI ، والذي يتم التعرف عليه بواسطة الإنتيغريز ^[8] والذي يمكن إدخال أشرطة الجينات فيه
مُحفِّز: Pc ، الذي يوجه نسخ الجينات المشفرة على الكاسيت

كاسيتات الجينات

بالإضافة إلى ذلك، عادةً ما يحتوي الإنتغرون على شريط واحد أو أكثر من أشرطة الجينات التي تم دمجها فيه. قد تشفر أشرطة الجينات جينات مقاومة المضادات الحيوية ، ^[9] على الرغم من أن معظم الجينات في الإنتغرون غير موصوفة. تسلسل attC (يُسمى أيضًا 59-be) هو تكرار يحيط بالأشرطة ويمكّن من دمج الأشرطة في موقع attI واستئصالها وخضوعها لنقل الجينات الأفقي .

الحدوث

يمكن العثور على الإنتغرونات كجزء من العناصر الوراثية المتحركة مثل البلازميدات والعناصر المنقولة . كما يمكن العثور على الإنتغرونات في الكروموسومات .

مصطلحات

تم تطبيق مصطلح super-integron لأول مرة في عام 1998 (ولكن بدون تعريف) على integron مع مجموعة كاسيت طويلة على الكروموسوم الصغير لـ Vibrio cholerae . ^[10]^[11] ومنذ ذلك الحين تم استخدام المصطلح لـ integrons بأطوال مختلفة لمجموعة الكاسيت أو لـ integrons على الكروموسومات البكتيرية (مقابل، على سبيل المثال، البلازميدات). لا يُنصح الآن باستخدام "super-integron" لأن معناه غير واضح. ^[10]

في الاستخدام الأكثر حداثة، يُطلق على الإنتغرون الموجود على كروموسوم بكتيري اسم الإنتغرون الكروموسومي المستقر ، ويُطلق على الإنتغرون المرتبط بالعناصر المنقولة أو البلازميدات اسم الإنتغرون المتحرك . ^[12]

مراجع

^ أنطونيو إسكوديرو ، خوسيه. مازيل، ديدييه؛ نيفينا، ألكسندرا؛ لوت ، سيلين (2015). “ASMscience | التكامل: التكيف عند الطلب”. طيف الأحياء الدقيقة . 3 (2): MDNA3–0019–2014. دوى :10.1128/microbiolspec.mdna3-0019-2014. بميد 26104695.
^ Mazel (2006). "Integrons: agents of bacterial evolution". Nature Reviews Microbiology . 4 (8): 608–620. doi :10.1038/nrmicro1462. PMID 16845431. S2CID 4407151.
^ ab Hall, Ruth M.; Collis, Christina M. (2006-10-27). "أشرطة الجينات المتنقلة والتكاملات: التقاط وانتشار الجينات عن طريق إعادة التركيب في موقع محدد". علم الأحياء الدقيقة الجزيئي . 15 (4): 593-600. doi : 10.1111/j.1365-2958.1995.tb02368.x . ISSN 0950-382X. PMID 7783631. S2CID 16476838.
^ ماكدونالد، دوغلاس؛ ديمار، جايل؛ بوفييه، ماري؛ مازيل، ديدييه؛ جوبول، ديشموك ن. (2006). "الأساس البنيوي لخصوصية الحمض النووي الواسعة في إعادة تركيب التكاملات". نيتشر . 440 (7088): 1157–1162. doi :10.1038/nature04643. ISSN 0028-0836. PMID 16641988. S2CID 4403903.
^ غيرين ، إميلي. كامبراي، غيوم. سانشيز ألبيرولا، نيوس؛ كامبوي، سوزانا؛ ايريل، إيفان. دا ري، ساندرا؛ غونزاليس زورن، برونو؛ باربي، جوردي؛ حيلة ماري سيسيل. مازيل ، ديدييه (2009-05-22). “استجابة SOS تتحكم في إعادة التركيب Integron”. علوم . 324 (5930): 1034. دوى :10.1126/science.1172914. ISSN 0036-8075. بميد 19460999. S2CID 42334786.
^ Kovalevskaya, NP (2002). "Mobile Gene Cassettes and Integrons". Molecular Biology . 36 (2): 196–201. doi :10.1023/A:1015361704475. S2CID 2078235.
^ Hall R، Collis C، Kim M، Partridge S، Recchia G، Stokes H (1999) أشرطة الجينات المتنقلة والتكاملات في التطور.
^ Hall, RM; Collis, CM (1995). "أشرطة الجينات المتنقلة والتكاملات: التقاط الجينات ونشرها عن طريق إعادة التركيب في موقع محدد". علم الأحياء الدقيقة الجزيئي . 15 (4): 593-600. doi : 10.1111/j.1365-2958.1995.tb02368.x . PMID 7783631.
^ هيبوليتو ، ألبرتو. غارسيا باستور، لوسيا؛ فيرغارا، استر. جوفي، توماس. اسكوديرو، خوسيه أنطونيو (2023). “الملف الشخصي ومستويات المقاومة لـ 136 جينًا لمقاومة الإنتجرون”. npj مضادات الميكروبات والمقاومة . دوى :10.1038/s44259-023-00014-3.
^ ab Hall, RM; Stokes, HW (2004). "Integrons or super integrons؟". Microbiology . 150 (Pt 1): 3–4. doi : 10.1099/mic.0.26854-0 . PMID 14702391.
^ Mazel, D.; Dychinco, B; Webb, VA; Davies, J (1998). "فئة مميزة من Integron في جينوم ضمة الكوليرا". Science . 280 (5363): 605–8. Bibcode :1998Sci...280..605M. doi :10.1126/science.280.5363.605. PMID 9554855.
^ نهب ، سيلين. نيفينا، ألكسندرا؛ كوري، جان؛ اسكوديرو، خوسيه أنطونيو؛ دوكوس جالاند، ماجالي؛ بيكارد، ديفيد؛ روشا، إدواردو بي سي؛ مازل ، ديدييه (3 مايو 2017). “الاختلافات في ديناميكيات قطع الكاسيت Integron تشكل مقايضة بين قابلية التطور والسعة الجينية”. مبيو . 8 (2). دوى :10.1128/mBio.02296-16. بمك 5371416 . بميد 28351923.

المصطلحات الطبية أرشيف 2012-08-07 على موقع واي باك مشين

قراءة إضافية

Collis, CM; Kim, MJ; Partridge, SR; Stokes, HW; Hall, RM (2002). "توصيف Integron من الفئة 3 ونظام إعادة التركيب الخاص بالموقع الذي يحدده". مجلة علم الجراثيم . 184 (11): 3017–3026. doi : 10.1128/jb.184.11.3017-3026.2002. PMC 135066. PMID 12003943.
Tosini, F; Visca, P; Luzzi, I; Dionisi, AM; Pezzella, C; Petrucca, A; Carattoli, A (1998). "مقاومة المضادات الحيوية المتعددة المنقولة بواسطة الإنتغرون من الفئة 1 التي تحملها البلازميدات IncFI وIncL/M في النمط المصلي لـ Salmonella enterica typhimurium". Antimicrob Agents Chemother . 42 (12): 3053–8. doi :10.1128/aac.42.12.3053. PMC 105998. PMID 9835490 .
Mazel, D (2006). "Integrons: agents of bacterial evolution". Nature Reviews Microbiology . 4 (8): 608–620. doi :10.1038/nrmicro1462. PMID 16845431. S2CID 4407151.

روابط خارجية

IntegronFinder - أداة للكشف عن التكاملات في الجينومات البكتيرية
INTEGRALL - قاعدة بيانات Integron

هذه المقالة عن علم الوراثة هي عبارة عن جزء صغير . يمكنك مساعدة ويكيبيديا من خلال توسيعها.

Original text

Rate this translation

Your feedback will be used to help improve Google Translate

[1] أنطونيو إسكوديرو ، خوسيه. مازيل، ديدييه؛ نيفينا، ألكسندرا؛ لوت ، سيلين (2015). “ASMscience | التكامل: التكيف عند الطلب”. طيف الأحياء الدقيقة . 3 (2): MDNA3–0019–2014. دوى :10.1128/microbiolspec.mdna3-0019-2014. بميد 26104695.

[2] Mazel (2006). "Integrons: agents of bacterial evolution". Nature Reviews Microbiology . 4 (8): 608–620. doi :10.1038/nrmicro1462. PMID 16845431. S2CID 4407151.

[:0-3] Hall, Ruth M.; Collis, Christina M. (2006-10-27). "أشرطة الجينات المتنقلة والتكاملات: التقاط وانتشار الجينات عن طريق إعادة التركيب في موقع محدد". علم الأحياء الدقيقة الجزيئي . 15 (4): 593-600. doi : 10.1111/j.1365-2958.1995.tb02368.x . ISSN 0950-382X. PMID 7783631. S2CID 16476838.

[4] ماكدونالد، دوغلاس؛ ديمار، جايل؛ بوفييه، ماري؛ مازيل، ديدييه؛ جوبول، ديشموك ن. (2006). "الأساس البنيوي لخصوصية الحمض النووي الواسعة في إعادة تركيب التكاملات". نيتشر . 440 (7088): 1157–1162. doi :10.1038/nature04643. ISSN 0028-0836. PMID 16641988. S2CID 4403903.

[5] غيرين ، إميلي. كامبراي، غيوم. سانشيز ألبيرولا، نيوس؛ كامبوي، سوزانا؛ ايريل، إيفان. دا ري، ساندرا؛ غونزاليس زورن، برونو؛ باربي، جوردي؛ حيلة ماري سيسيل. مازيل ، ديدييه (2009-05-22). “استجابة SOS تتحكم في إعادة التركيب Integron”. علوم . 324 (5930): 1034. دوى :10.1126/science.1172914. ISSN 0036-8075. بميد 19460999. S2CID 42334786.

[6] Kovalevskaya, NP (2002). "Mobile Gene Cassettes and Integrons". Molecular Biology . 36 (2): 196–201. doi :10.1023/A:1015361704475. S2CID 2078235.

[7] Hall R، Collis C، Kim M، Partridge S، Recchia G، Stokes H (1999) أشرطة الجينات المتنقلة والتكاملات في التطور.

[8] Hall, RM; Collis, CM (1995). "أشرطة الجينات المتنقلة والتكاملات: التقاط الجينات ونشرها عن طريق إعادة التركيب في موقع محدد". علم الأحياء الدقيقة الجزيئي . 15 (4): 593-600. doi : 10.1111/j.1365-2958.1995.tb02368.x . PMID 7783631.

[9] هيبوليتو ، ألبرتو. غارسيا باستور، لوسيا؛ فيرغارا، استر. جوفي، توماس. اسكوديرو، خوسيه أنطونيو (2023). “الملف الشخصي ومستويات المقاومة لـ 136 جينًا لمقاومة الإنتجرون”. npj مضادات الميكروبات والمقاومة . دوى :10.1038/s44259-023-00014-3.

[Hall2004-10] Hall, RM; Stokes, HW (2004). "Integrons or super integrons؟". Microbiology . 150 (Pt 1): 3–4. doi : 10.1099/mic.0.26854-0 . PMID 14702391.

[11] Mazel, D.; Dychinco, B; Webb, VA; Davies, J (1998). "فئة مميزة من Integron في جينوم ضمة الكوليرا". Science . 280 (5363): 605–8. Bibcode :1998Sci...280..605M. doi :10.1126/science.280.5363.605. PMID 9554855.

[12] نهب ، سيلين. نيفينا، ألكسندرا؛ كوري، جان؛ اسكوديرو، خوسيه أنطونيو؛ دوكوس جالاند، ماجالي؛ بيكارد، ديفيد؛ روشا، إدواردو بي سي؛ مازل ، ديدييه (3 مايو 2017). “الاختلافات في ديناميكيات قطع الكاسيت Integron تشكل مقايضة بين قابلية التطور والسعة الجينية”. مبيو . 8 (2). دوى :10.1128/mBio.02296-16. بمك 5371416 . بميد 28351923.