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1、中国抗生素杂志2008年1月第33卷第1期·1·综述文章编号:100128689(2008)0120001205细菌整合子研究进展3魏取好蒋晓飞吕元(复旦大学上海医学院附属华山医院,上海200040)摘要:整合子是近年来在细菌中发现的一种可移动性基因元件,通过位点特异性重组捕获并表达外源性基因盒,是导致耐药基因在细菌间水平播散的重要原因。本文就整合子的发现、结构、分类;基因盒的结构、来源;整合子对基因盒的捕获、剪切与表达;整合子与细菌耐药性的关系以及整合子的检测等方面进行综述。关键词:整合子;基因盒
2、;耐药基因;耐药性中图分类号:R378文献标识码:AAdvancesinintegronsofbacteriaWeiQu2hao,JiangXiao2feiandLüYuan(HuashanHospital,ShanghaiMedicalCollege,FudanUniversity,Shanghai200040)ABSTRACTIntegronsaremobileDNAelementsthatwerefoundinbacteriarencently.Bycapturingexogenousgene
3、cassettesthroughsite2specificrecombinationandensuringtheexpressionofgenescontainedingenecassettes,integronsplayedimportantrolesinthehorizontaldisseminationofdrug2resistancegenesinbac2teria.Thispaperrevieweddiscovery,structureandclassificationofintegron
4、s,structureandoriginsofgenecas2settes,thecapture,deletionandexpressionofgenecassettesbyintegrons,therelationshipbetweenintegronsanddrugresistance,andthedetectionofintegrons.KEYWORDSIntegron;Genecassette;Drug2resistancegene;Drug2resistance随着抗生素的广泛使用,细菌在
5、抗生素的选择压质粒或转座子上,不同耐药基因两侧的序列具有相似力下耐药菌株不断产生,其中细菌通过基因的水平转的限制性酶切图谱,推测其可能是一个移动性基因元[3～5][5]移,获得外源性耐药基因是加快临床耐药菌株产生的件。1989年Stokes等通过比对Tn21的aadA和重要原因。与细菌耐药基因水平转移密切相关的遗传R46的oxa22aadA两侧的序列并结合限制性酶切图结构有质粒、转座子、整合型噬菌体以及近年来在细谱,初步确定了3′保守末端和5′保守末端的范围。由于[1]菌中发现的一种天然的克隆表达系
6、统——整合子保守末端的外缘不具有反向末端重复序列、正向末端(integron)。整合子通过位点特异性重组捕获外源基重复序列或靶位点重复序列等转座子的结构特点,认因盒(genecassettes)并使之表达,同时整合子可位于为其是一种新的移动性基因元件并建议将其命名为质粒上,或自身作为转座子的一个组成部分而参与转“DNA整合元件”(DNAintegrationelements)或简称[2]移,使耐药基因发生播散。整合子因其在细菌耐药基为“整合子”。因水平转移中的重要作用而受到研究者的关注。2整合子的结
7、构和分类1整合子的发现2.1整合子的结构20世纪80年代研究者在对耐药质粒和转座子进整合子的结构如图1所示,由3个部分组成:5′保行系统研究时,发现在R100(Tn21)、R46(IncN)、守末端(5′conservedsegment,5′CS)、3′保守末端(3′R388(IncW)、pLMO20、pSa等不同来源相互独立的conservedsegment,3′CS)和两者之间的可变区(vari2收稿日期:2007204204作者简介:魏取好,男,生于1978年,在读硕士研究生,检验技师。3通讯
8、作者,E2mail:yuanlu@hsh.stn.sh.cn·2·细菌整合子研究进展魏取好等[11,12]ableregion)。5′CS是整合子的基本结构,包括编码整上。合酶(integrase,IntI)的基因(intI)、整合子重组位点以上三类整合子与细菌耐药基因的播散密切相[6]attI和整合子可变区启动子(Pant)。IntI属于酪氨酸关,常被合称为耐药整合子(resistanceintegron,RI)。[13]整合酶家族,催化基因盒在整合子重组位点att
