อ่าน 4 นาที
อินทิกรอน
อินทิกรอน เป็นกลไกทางพันธุกรรมที่ช่วยให้ แบคทีเรีย สามารถ ปรับตัว และวิวัฒนาการได้อย่างรวดเร็วผ่านการสะสมและการแสดงออกของ ยีน ใหม่ [ 1 ]...
อินทิกรอน
อินทิกรอนเป็นกลไกทางพันธุกรรมที่ช่วยให้แบคทีเรียสามารถปรับตัวและวิวัฒนาการได้อย่างรวดเร็วผ่านการสะสมและการแสดงออกของยีน ใหม่ [ 1 ]ยีนเหล่านี้ฝังอยู่ในโครงสร้างทางพันธุกรรมเฉพาะที่เรียกว่ายีนแคสเซ็ต (ซึ่งเป็นคำที่ต่อมาเปลี่ยนเป็นอินทิกรอนแคสเซ็ต) ซึ่งโดยทั่วไปจะมีกรอบการอ่านแบบเปิด (ORF) ที่ไม่มีโปรโมเตอร์หนึ่งอันพร้อมกับไซต์การรวมตัวใหม่ ( attC ) อินทิกรอนแคสเซ็ตจะถูกรวมเข้ากับ ไซต์ attIของแพลตฟอร์มอินทิกรอนโดย ปฏิกิริยา การรวมตัวใหม่เฉพาะไซต์ที่ดำเนินการโดยอินทิเกรส
การค้นพบ
อินทิกรอนถูกค้นพบครั้งแรกบน พลาสมิด แบบคอนจูเกทีฟผ่านบทบาทของมันในการต้านทานยาปฏิชีวนะ [ 2 ] แท้จริงแล้ว อินทิกรอนเคลื่อนที่เหล่านี้ ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อนี้ สามารถบรรทุกแคสเซ็ตต์ที่หลากหลายซึ่งมียีนที่เกี่ยวข้องกับการต้านทานยาปฏิชีวนะเกือบทั้งหมด การศึกษาเพิ่มเติมได้สรุปว่าอินทิกรอนเป็นองค์ประกอบของโครโมโซม และการเคลื่อนย้ายของพวกมันไปยังพลาสมิดได้รับการส่งเสริมโดยทรานสโพซอนและถูกคัดเลือกโดยการใช้ยาปฏิชีวนะอย่างเข้มข้น หน้าที่ของแคสเซ็ตต์ส่วนใหญ่ที่พบในอินทิกรอนของโครโมโซมยังคงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด
ฟังก์ชันอินทิกรอน
การบำรุงรักษาคาสเซ็ตต์จำเป็นต้องมีการรวมเข้ากับองค์ประกอบการจำลองแบบ (โครโมโซม พลาสมิด) อินทิเกรสที่เข้ารหัสโดยอินทิกรอนจะเร่งปฏิกิริยาการรวมตัวใหม่สองประเภทโดยเฉพาะ: 1) attC x attC ซึ่งส่งผลให้เกิดการตัดคาสเซ็ตต์ออก 2) attI x attC ซึ่งช่วยให้คาสเซ็ตต์รวมเข้ากับไซต์ attI ของอินทิกรอน เมื่อแทรกแล้ว คาสเซ็ตต์จะคงอยู่ระหว่างการแบ่งเซลล์[ 3 ]การรวมคาสเซ็ตต์ยีนอย่างต่อเนื่องส่งผลให้เกิดการสร้างชุดของคาสเซ็ตต์ คาสเซ็ตต์ที่รวมเข้าเป็นลำดับสุดท้ายจะเป็นคาสเซ็ตต์ที่อยู่ใกล้กับโปรโมเตอร์ Pc ที่ไซต์ attI มากที่สุด โหมดการรวมตัวใหม่ที่เร่งปฏิกิริยาโดย IntI เกี่ยวข้องกับ DNA สายเดี่ยวที่มีโครงสร้างและทำให้โหมดการจดจำไซต์ attC มีลักษณะเฉพาะ[ 4 ]การรวมยีนแคสเซ็ตภายในอินทิกรอนยังให้โปรโมเตอร์ Pc ที่ช่วยให้สามารถแสดงออกของแคสเซ็ตทั้งหมดในอาร์เรย์ได้ คล้ายกับโอเปรอน [ 3 ] ระดับการแสดงออกของยีนแคสเซ็ตจึงขึ้นอยู่กับจำนวนและลักษณะของแคสเซ็ตที่อยู่ก่อนหน้า ในปี 2009 Didier Mazelและทีมของเขาแสดงให้เห็นว่าการแสดงออกของอินทิเกรส IntI ถูกควบคุมโดยการตอบสนอง SOS ของแบคทีเรีย ดังนั้นจึงเชื่อมโยงกลไกการปรับตัวนี้กับการตอบสนองต่อความเครียดในแบคทีเรีย[ 5 ]ในปี 2025 สองกลุ่มพบว่าแคสเซ็ตจำนวนมากเข้ารหัสโปรตีนต้านไวรัสของแบคทีเรีย ซึ่งโปรตีนเหล่านี้ถูกขนส่งทั้งบนอินทิกรอนเคลื่อนที่[ 6 ]และอินทิกรอนโครโมโซมที่อยู่กับที่[ 7 ]
โครงสร้าง

อินทิกรอนประกอบด้วยอย่างน้อยที่สุดดังนี้: [ 8 ] [ 9 ]
- ยีนที่เข้ารหัสรีคอมบิเนส เฉพาะตำแหน่ง : intIซึ่งอยู่ในตระกูลอินทิเกรส
- ตำแหน่ง การรวมตัวใหม่ใกล้เคียง: attIซึ่งได้รับการจดจำโดยอินทิเกรส[ 10 ]และสามารถแทรกยีนแคสเซ็ตได้
- โปรโมเตอร์: Pcซึ่งทำหน้าที่ควบคุมการถอดรหัสของยีนที่เข้ารหัสด้วยคาสเซ็ต
ตลับยีน
นอกจากนี้ อินทิกรอนมักจะมีชุดยีนอย่างน้อยหนึ่งชุดที่ถูกรวมเข้าไปด้วย ชุดยีนอาจเข้ารหัสยีนต้านทานยาปฏิชีวนะ [ 11 ]แม้ว่ายีนส่วนใหญ่ในอินทิกรอนจะยังไม่ได้รับการ ระบุลักษณะ ลำดับ attC (เรียกอีกอย่างว่า 59- be ) เป็นลำดับซ้ำที่ขนาบข้างชุดยีนและช่วยให้ชุดยีนสามารถรวมเข้าที่ ไซต์ attIถูกตัดออก และเกิดการถ่ายโอนยีนในแนวนอนได้
การเกิดขึ้น
อินทิกรอนอาจพบได้ในรูปแบบขององค์ประกอบทางพันธุกรรมที่เคลื่อนที่ได้เช่นพลาสมิดและทรานสโพซอนนอกจากนี้ อินทิกรอนยังอาจพบได้ในโครโมโซมด้วย
ศัพท์เฉพาะ
คำว่าsuper-integronถูกนำมาใช้ครั้งแรกในปี 1998 (แต่ไม่มีคำจำกัดความ) กับอินทิกรอนที่มีอาร์เรย์แคสเซ็ตยาวบนโครโมโซมขนาดเล็กของVibrio cholerae [ 12 ] [ 13 ] ตั้งแต่นั้นมา คำนี้ถูกใช้กับอินทิกรอนที่มีความยาวของอาร์เรย์แคสเซ็ตต่างๆ หรือกับอินทิกรอนบนโครโมโซมของแบคทีเรีย (เทียบกับพลาสมิดเป็นต้น) ปัจจุบันไม่แนะนำให้ใช้คำว่า "super-integron" เนื่องจากความหมายไม่ชัดเจน[ 12 ]
ในการใช้งานที่ทันสมัยมากขึ้น อินทิกรอนที่อยู่บนโครโมโซมของแบคทีเรียเรียกว่าอินทิกรอนโครโมโซมแบบอยู่กับที่และอินทิกรอนที่เกี่ยวข้องกับทรานสโพซอนหรือพลาสมิดเรียกว่า อินทิกร อนเคลื่อนที่[ 14 ]
อ่านเพิ่มเติม
- Collis, CM; Kim, MJ; Partridge, SR; Stokes, HW; Hall, RM (2002). "การจำแนกลักษณะของอินทิกรอนคลาส 3 และระบบการรวมตัวใหม่เฉพาะตำแหน่งที่กำหนด"วารสารแบคทีริโอโลยี 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). "ความต้านทานยาปฏิชีวนะหลายชนิดที่ถ่ายทอดโดยอินทิกรอนคลาส 1 ที่มีพลาสมิด IncFI และ IncL/M ใน Salmonella enterica serotype typhimurium" . Antimicrob Agents Chemother . 42 (12): 3053– 8. doi : 10.1128/aac.42.12.3053 . PMC 105998 . PMID 9835490 .
- Mazel, D (2006). "อินทิกรอน: ตัวแทนของการวิวัฒนาการของแบคทีเรีย" Nature Reviews Microbiology . 4 (8): 608– 620. doi : 10.1038/nrmicro1462 . PMID 16845431 . S2CID 4407151 .
ลิงก์ภายนอก
- IntegronFinder - เครื่องมือตรวจจับอินทิกรอนในจีโนมของแบคทีเรีย
- INTEGRALL - ฐานข้อมูลอินทิกรอน
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อินทิกรอน
อินทิกรอน เป็นกลไกทางพันธุกรรมที่ช่วยให้ แบคทีเรีย สามารถ ปรับตัว และวิวัฒนาการได้อย่างรวดเร็วผ่านการสะสมและการแสดงออกของ ยีน ใหม่ [ 1 ]...
การค้นพบ
อินทิกรอนถูกค้นพบครั้งแรกบน พลาสมิด แบบคอนจูเก ทีฟผ่านบทบาทของมันใน การต้านทานยาปฏิชีวนะ [ 2 ] แท้จริง แล้ว อินทิกรอนเคลื่อนที่เหล่านี้ ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อนี้ สามารถบรรทุกแคสเซ็ตต์ที่หลากหลายซึ่งมียีนที่เกี่ยวข้องกับการต้านทานยาปฏิชีวนะเกือบทั้งหมด...
ฟังก์ชันอินทิกรอน
การบำรุงรักษาคาสเซ็ตต์จำเป็นต้องมีการรวมเข้ากับองค์ประกอบการจำลองแบบ (โครโมโซม พลาสมิด) อินทิเกรสที่เข้ารหัสโดยอินทิกรอน จะเร่งปฏิกิริยา การรวมตัวใหม่สองประเภทโดยเฉพาะ: 1) attC x attC ซึ่งส่งผลให้เกิดการตัดคาสเซ็ตต์ออก 2) attI x attC...
โครงสร้าง
อินทิกรอนประกอบด้วยอย่างน้อยที่สุดดังนี้: [ 8 ] [ 9 ]