a plazmidok és más mobil elemek konjugatív átvitelére szolgáló gének ellenőrzése

5.2 széles gazdatartományú plazmidok

5.2.1 Staphylococcus plazmidok

egyes Staphylococcus plazmidok mérete 40-60 kb, és alacsony frekvenciájúak (104-106 transzkonjugáns donoronként) szilárd felületeken . az aminoglikozidokkal, trimetoprimmal és kvaterner ammóniumvegyületekkel szembeni rezisztenciát kódoló pGO1 (52 kb) modellként szolgál az ilyen plazmidok transzfer régiójának genetikai szerveződésének vizsgálatához . A konjugatív transzfer régiót transzpozon mutagenezissel lokalizáltuk . A transzfer régió (trs) DNS-szekvenciája és transzkripciós szervezete 14 ORF–et azonosított egy 14 kb-os régióban, amelyek valószínűleg funkcionális gének (trsA-trsN). a trsA-trsM ugyanabba az irányba van átírva egy szálon, míg a trsN eltérő módon van átírva, promótere pedig részben átfedi a trsA-t. A TR-eket tartalmazó klón önmagában nem vihető át egymástól függetlenül, és egyetlen jelölt oriT sem található a TR-eken belül vagy azzal kapcsolatban. Egy további orf, kijelölt Nes (a staphylococcus nicking enzime), amely 13,5 kb 5′ – től trs-ig található, elengedhetetlen a konjugációhoz . Megjósolt aminosav-szekvenciája hasonlóságot mutat az ismert relaxázokkal. A 100 bp 5′-től nes-ig terjedő Orit-szekvencia megegyezik a konjugatív vagy mobilizálható plazmidok oriT-jével: RSF1010, pTF-FC2, R1162, pSC101 és pIP501. A Nes egyetlen szálat generálhat nick nál nél oriT. Az oriT és a nes elhelyezkedése a TRS klasztertől távol egyedülálló a vizsgált plazmidokban, és tükrözheti az idegen DNS közelmúltbeli beillesztését.

a TrsN elnyomja a konjugatív transzferhez nélkülözhetetlen gének transzkripcióját azáltal, hogy az 5′ régiókhoz kötődik a transzlációs kezdő helyükhöz . A tisztított TrsN megköti a DNS-t, és fokozatosan késlelteti a trsl, trsA és trsN promotereket tartalmazó fragmentumokat. A TrsN-felesleg csökkentette a trsl-lacZ transzkripciós fúzió során a 6-galaktozidáz aktivitást és csökkentette a pGO1 konjugációs gyakoriságát. Ezzel szemben a transzkripciós és konjugációs gyakoriság megnövekedett a cél trsl feleslegének jelenlétében. a galaktozidáz aktivitása szintén csökkent a trsg, a trsI és a trsK fúziókban, amelyek a trsd előtti promóterből átíródnak, annak ellenére, hogy a TrsN nem kötődik ehhez a promóter fragmentumhoz. Ez egy komplex transzkripciós mintára utal, amelyet még nem sikerült teljesen kidolgozni. a nes független a trsN szabályozástól, és bőséges mennyiségű átiratot hoz létre, míg a trs átiratok többsége alacsony a trsN általi szabályozás miatt.

úgy tűnik, hogy a TrsN modulálja ahelyett, hogy kikapcsolná és bekapcsolná a génexpressziót, így a termékek a megfelelő időben és szinten készülnek. Ez arra utal, hogy léteznek különböző komplex visszacsatolási hurkok, és maga a trsN is szabályozható. Nem világos, hogy a trsN reagál-e a trs géntermékekre, vagy vannak-e a sejten kívüli jelek, amelyek konjugatív funkciókat indítanak vagy modulálnak.

a psk41 transzfer régiójának teljes nukleotidszekvenciáját nemrégiben jelentették . a traH egy lipoprotein terméket kódol, amelynek az N-terminális szignálszekvencia utolsó nyolc maradéka aminosav-szekvencia hasonlóságot mutat az Enterococcus faecalis feromon által indukált konjugációs mechanizmusához kapcsolódó peptiddel, ami arra utal, hogy ennek a peptidnek feromonként lehet funkciója. A trah-t a pAD1 plazmidot hordozó Enterococcus faecalis sejtek feromonként ismerik el , így szerepet játszhat a pSK41 által irányított DNS-transzferben is.

5.2.2 Streptococcus plazmidok

Streptococcus széles gazdatartományú konjugatív plazmid pIP501 (30.2 kb, amely makrolid, linkozamid és sztreptogramin, valamint kloramfenikol rezisztenciát biztosít) két, a konjugációs jártasságban részt vevő régiót kódol, amelyeket transzpozon mutagenezissel azonosítottak . Az a régió a gram-negatív baktériumokhoz hasonló funkcionális oriT-helyet és hat összefüggő nyitott leolvasó keretet (orf1-6) tartalmaz közvetlenül az Orit-hely után. az orf1 hasonlóságot mutatott a Gram-negatív plazmid relaxáz fehérjékkel (az RSF1010 MobA génje és a PTF-FC2 MobL génje), de az orfs2–6 egyedülálló volt. Ezenkívül az orfs3 – 6 képes volt kiegészíteni a mutációkat a transz-ban, míg az orf2 nem. Így az oriT és a relaxáz hasonlóságai ellenére az orfs2–6 és feltételezett termékeik egyedisége arra utal, hogy alapvető különbségek lehetnek a Gram-pozitív és a gram-negatív baktériumok transzferrendszerei között.

6 Konjugatív transzpozonok

Konjugatív transzpozonok egyesítik a transzpozonok, plazmidok és bakteriofágok jellemzőit . A transzpozonokhoz hasonlóan képesek kivonni és integrálni a DNS-be, bár más mechanizmussal, mint a jól tanulmányozott Tn5 és Tn10: kovalensen zárt körkörös intermediereken keresztül transzponálódnak, és nem duplikálják a célhelyet a DNS-be való integráláskor. A konjugatív transzfer kovalensen zárt transzfer köztiterméken keresztül is megtörténik, ebben a tekintetben hasonlítanak a plazmidokra . Azonban a kimetszésük és integrálásuk hasonlít a mérsékelt égövi bakteriofágok kimetszésére és integrálására, és néhány kódolt integráz szekvenciája hasonló a lambda integráz család tagjaihoz . Mind a Gram-pozitív, mind a Gram-negatív baktériumokban megtalálhatók. A fő típusokat az alábbiakban ismertetjük.

6, 1 Tn916

Tn916 (18.5 kb) találtak az E. faecalis-ban (Gram-pozitív), valamint a Gram-negatív fajokban, mint például a Neisseria és a Kingella, és kimutatták az e fajok közötti transzfert. Ugyanazt a TCR gént hordozza, tetM, amely a riboszóma védelmi típusú rezisztencia fehérjét kódolja, mint a Tn5253 (60 kb), amely megtalálható Streptococcus pneumoniae . A tn916 átviteléhez elengedhetetlen régiót feltérképeztük és szekvenáltuk . Ennek a régiónak egyik előre jelzett terméke sem mutat szignifikáns szekvenciális hasonlóságot a konjugatív plazmidok nemi pilus fehérjéivel, és mivel a gének száma kicsi, ez az átviteli rendszer egyszerűbb lehet, mint az F vagy az RK2, és hiányozhat a nemi pilus. Egy kis cisz-hatású fragmentum, amely képes mobilizálni egy nem átvihető plazmidot, ha intakt transzpozon van jelen a transz-ban, és ezért Orit-et kell kódolnia, négy szekvenciát tartalmazott, amelyek hasonlítanak az RP4-re vagy az F Orit-re. A transzfer régióban egy orf szignifikáns hasonlóságot mutatott a ColE1 mbee mobilizációs fehérjéjével . Így a konjugáció során egyszálú DNS átvihető.

a tn916 átvitelét a tetraciklin 10-100-szoros stimulálja . Ez lehet az antibiotikum által kiváltott stresszválasz közvetett eredménye. Mivel azonban az int és a xis a tetM-től lefelé helyezkedik el, a tetm transzkripció tetraciklin általi stimulálása az int és a xis fokozott átolvasását eredményezheti, és ez a transzpozíció gyakoriságának növekedését eredményezheti. Egy lehetséges szabályozó gén, a traA a tetM és az int / xis között helyezkedik el . Azt javasolják, hogy a Traa-tól felfelé a promóter alacsony konstitutív transzkripciója van, és hogy a TraA egy transzkripciós aktivátor, amely a saját transzkripcióját és az xis-Tn transzkripcióját, valamint a konjugációs géneket szabályozza. Ily módon az átültetés és ezért a közvetett transzfer kettős ellenőrzés alatt állhat, amint azt a ti plazmidok transzfer génjein megfigyelték.

6,2 Gram-negatív anaerobok Konjugatív transzpozonjai

Gram-negatív anaerobokban, különösen a Bakteroidokban, a tn916-hoz teljesen független transzpozonok csoportját találták . Sokkal nagyobbak :65 kb-tól 150 kb-ig. A Tn916-hoz hasonlóan körkörös átviteli köztitermékkel rendelkeznek . Ezek jövedéki adót vethetnek ki és mobilizálhatnak összekapcsolatlan integrált elemeket (lásd a 6.4.szakaszt). Legtöbbjük a TCR tetQ riboszóma-védelmi típusát hordozza, és bonyolult szabályozási rendszerrel rendelkezik, amely érzékeli a tetraciklint és szabályozza az átviteli funkciókat. Két család ismert: Tcr ERL és TCR Emr 78539.

a Bacteroides transposon TCR Emr pont régióját, amely a házastársi átvitelhez szükséges és elegendő, egy 18 kb-os szegmensbe lokalizálták . Az oriT régió a transzpozon közepén van . A plazmid cisz-ben történő mobilizálásának képessége azt sugallja, hogy az oritnál nick bevezetése után egyetlen szálat szállítanak a párzási póruson keresztül. Az oritnak nincs szekvenciája hasonlóság a házastársi oritokkal E. coli plazmidok vagy a T-DNS végei. Ezenkívül a transzferfehérjéket kódoló gének legalább 3 kb távolságra vannak az oriT régiótól. Az oriT melletti orf egy szabályozó fehérjét kódol RteC, amely szabályozza a tra gének expresszióját.

a TCR Emr pontot hordozó Bacteroides donor rövid expozíciója alacsony tetraciklinszintnek 10 000-szeresére serkenti az önátadást . Ez a stimuláció valószínűleg nem a fehérjeszintézis tetraciklin gátlása által okozott stressznek köszönhető, mivel a nem toxikus analóg klórtetraciklin stimulálja a transzfert is. A tetraciklin stimulálja a tetq-t tartalmazó operon 20-szoros transzkripcióját, valamint az rteA és az rteB szabályozó géneket (ábra. 6) . Az RteA aminosav-szekvenciája hasonló a kétkomponensű szabályozó rendszerek érzékelő fehérjéjéhez, de szerepe az átvitel szabályozásában nincs megállapítva .

az RteB aminosav-szekvenciája hasonló a kétkomponensű rendszer aktivátorfehérjéjéhez, így működhet az RteA-val. Elengedhetetlen a transzferhez, és aktiválja az rteC-et, egy downstream gént . Úgy tűnik, hogy antirepresszorként is működik, hogy ellensúlyozza a még azonosítatlan represszor hatását, amely általában megakadályozza a transzfer gének expresszióját : a TCR Em DOT transzfer régiója, amelyet mind az rteABC, mind a feltételezett represszor hiányában klónoztak, konstitutív módon átvihető. Az RteC elengedhetetlen az öntranszferhez, de nem szükséges a rezidens plazmidok mobilizálásához. Ez arra utal, hogy az RteC antirepresszorként működik a relaxoszóma gének expressziójának szabályozásában, és/vagy a konjugatív transzpozon kivágásához és körkörösödéséhez nélkülözhetetlen gének .

valószínűtlennek tűnik, hogy ez a komplex tetraciklin válasz az antibiotikum első klinikai alkalmazása óta kialakult. Az aktinomycetes által a természetben termelt tetraciklin valószínűleg nem járul hozzá e rendszer fejlődéséhez, mivel a két organizmus különböző fülkékben él. Egy másik lehetőség az, hogy a tetraciklin nem a természetes induktor, hanem hasonlít egy növényi fenolos vegyületre, amely az igazi induktor. Mivel a Bacteroides csak szilárd felületeken konjugálódik, a növények jelenlétének érzékelése jelezheti a párzáshoz megfelelő felület jelenlétét .

6.3 első konjugatív transzpozon az Enterobacteriaceae-ben

a CTnscr94 egy nagy (100 kb) konjugatív transzpozon az Enterobacteriaceae-ben, amely Reka-független módon integrálódik az E. coli kromoszómájába két specifikus kapcsolódási helyen. Az egyik kötődési helyet a pheV-n belül azonosították, a trnaphe szerkezeti génje. A transzpozon egy PTS-függő szacharóz fermentációs utat kódol. Úgy tűnik, hogy ez az első konjugatív transzpozon, amelyet enterális baktériumokban azonosítottak. Korábban csak egy jelentés volt egy feltételezett konjugatív transzpozonról, az R391-ről, amelyet a Proteus rettgeri-ben találtak, de ezt nem dokumentálták jól.

6.4 összekapcsolatlan, integrált DNS-szegmensek mozgósítása Bacteroides konjugatív transzpozonokkal: NBUs

NBUs, nem replikáló Bacteroides egységek (10-12 kb), olyan integrált elemek, amelyek magas homológiát mutatnak egy mobilizációs géneket (mob) és oriT-ot tartalmazó belső régióban . Az NBUs kimetszését és cirkularizációját a konjugatív transzpozonok által biztosított RteB váltja ki . Az rteB expresszióját az alacsony tetraciklinszint indukálja, így a Konjugatív transzpozon jelenléte és a tetraciklin expozíció szükséges az NBUs kimetszéséhez és mobilizálásához. Az NBU-k csak egyetlen mobilizációs fehérjét kódolnak, amely képes az oriT-hoz kötődni, nickelni és kezdeményezni az egyszálú kópia átvitelét a konjugatív transzpozon által biztosított párzási póruson keresztül . Az NBU1 célhely a tRNAleu gén 3 ‘ végén található . Az integráz gén, intN1, nbu1 konstitutívan expresszálódik. Az NBU kör alakú formáit az IncP r751 és RK2 plazmidok is mozgósítják . Átvihetők a Bacteroides-ból az E. coli-ba, és nem specifikusan integrálhatók az E. coli genomjába .

6.5 Konjugatív transzpozonokra vonatkozó következtetések

a Konjugatív transzpozonok hozzájárulnak az antibiotikum-rezisztencia gének terjedéséhez klinikailag fontos baktériumokban, mint a Bacteroides és a Gram-pozitív cocci. Sok Bacteroides konjugatív transzpozon átvitelét az antibiotikumok alacsony koncentrációja stimulálja. Így az antibiotikumok nemcsak rezisztens törzseket választanak ki, hanem stimulálják a rezisztencia gének átadását is. Így az antibiotikumok szubletális koncentrációban történő alkalmazása nagyobb hatással lehet a rezidens mikroflórára, mint azt korábban gondolták.

7 egyéb rendszerek

számos más rendszer különféle okokból figyelemre méltó, bár kevés molekuláris részlet áll rendelkezésre a vezérlési mechanizmusokról. Az IncH plazmidok meglehetősen heterogének, legalább négy alcsoportból állnak: IncHI1, IncHI2, IncHI3 és IncHII. A genetika legjobban az IncHI1 R27 plazmid esetében érthető, ami azért érdekes, mert hőmérsékleti optimuma 26-30 CAC, és releváns információkat szolgáltathat a talajból és a vízi környezetből származó plazmidokról, amelyek általában sokkal alacsonyabb hőmérsékleti optimummal rendelkeznek, mint az enterális organizmusok .

az inci1 R64 plazmid (az S. typhimuriumból származó 122 kb plazmid) átviteli régiója az eddigi legnagyobb, 54 kb-ot ölel fel. A régió nem egyszerűen összefüggő átviteli funkciók, mivel stabil öröklődési géneket is találtak a szegmensen belül . Két pilus típust, valamint kiegészítő funkciókat, például primase-t kódol. Az előállított vastag pili minden körülmények között szükséges, míg a vékony pili csak folyékony párzásban szükséges, ahol a párosodó Párok hajlamosabbak szétesni a donor és a recipiens mozgása miatt. A pil régió teljes szekvenciája alapján javasoljuk, hogy a vékony pili a IV .típusú családba tartozzon, amelyek általában a patogén baktériumok eukarióta sejtekhez való kötődésével járnak. A Pilv génnek több változata is van, amelyek a vékony pilus pilinjét kódolják. A szokatlan kontrollmechanizmus lehetővé teszi a különböző pilV gének szekvenciális expresszióját . Az úgynevezett shufflon, a DNS-átrendeződéseket hét 19 bp-os ismétlés sorozat segíti elő, amelyekre az integráz család helyspecifikus rekombinázja hat . Ezeken a helyeken az inverziók lehetővé teszik a négy különböző szegmens összes lehetséges kombinációját, amelyek közül háromnak két alternatív C-végpontja van kódolva mindkét végén (A/A’, B/B’, C/C’). A negyedik szegmens csak egy lehetséges C-terminált kódol. A különböző pilus fehérjék lehetővé teszik a különböző gazdafajok invázióját, így ezek az átrendeződések szabályozzák a specifikus gazdaszervezetekbe történő átjutást. Az R64 pozitív szabályozást mutat két feltételezett polipeptid, a TraB és a TraC révén, amelyek számos transzferhez kapcsolódó funkció expressziójához szükségesek, beleértve a vékony pilus génjét és a primáz gént . Az oriT régió oritból és két génből áll, a nikA-ból és a nikB-ből, amelyeket az oriT régió egyik promoteréből írnak át, és így a Nika és a NikB által összeállított relaxoszóma automatikusan szabályozza őket .

az IncP plazmidokhoz hasonlóan úgy tűnik, hogy az IncN plazmidok mindig transzfer jártasak. A szükséges géneket egy 12 kb-os régióban kódolják, amely 14 tra gént tartalmaz: három a relaxoszóma assembly és 11 az Mpf esetében, az utóbbi hasonló az IncP trb génekhez, a Ti virB génekhez és a Bordetella ptl génekhez . A gazdaszervezet túlzott terhelése nélküli transzfer jártasságot két represszor gén, a korA és a korB éri el, amelyek a tra régió részét képezik, amely a Korb-kikA operon és a traL-korA-traCDNEOFG operon között szorosan elhelyezkedő promoterek párjának divergens operonjaiként szerveződik. Ez a két promóter úgy szerveződik, hogy egymás után divergens promóterek, amelyeket egyetlen KorA/KorB kötési hely szabályoz. Egy harmadik promoter, amely egyedül áll a traN előtt, szintén egyetlen KorA/KorB kötőhelyet szabályoz. Így van a gének autogén szabályozása a házastársi párzási pórus számára. Nem figyelhető meg szabályozás, kivéve, ha mindkét gén funkcionális, ami eszközt biztosít mindkét operon koordinálására, de nem ismert, hogy mindkét fehérje vagy csak egy kötődik-e a DNS-hez. Úgy tűnik, hogy a KorB egy polipeptid közvetlen duplikációjából áll, amely hasonló a hisztonszerű szabályozó fehérjék HN-s családjához . Az incw plazmidok által kódolt kapcsolódó rendszer szabályozását nem vizsgálták alaposan, de ismert, hogy a trwa, a három relaxoszóma fehérje egyike, autogén vezérlő áramkört biztosít az oriT közelében történő kötődéssel, amely szintén a trwAp helye. A TrwA szekvenciális hasonlóságot mutat az IncP plazmidok TraJ fehérjéjével, de DNS-kötési motívuma hasonló az F Tálcafehérjéjéhez.

számos kis mobilizálható plazmid is megerősíti a relaxoszóma fehérjék génjeinek autogén kontrolljának elvét. Az incq plazmid rsf1010 széles gazdatartományú mob régiója egy 1,8 kb-os régióban található, és három fehérjét kódol, amelyek szükségesek a plazmidhoz az IncP átviteli rendszer kiaknázásához. A MobA és a MobB génjei átfedik egymást, míg a MobC az ellenkező irányba van kódolva . Ezeknek a géneknek a promóterei szorosan csoportosulnak az oriT régióban, kettő a mobAB, egy pedig a mobC felé lő. A relaxoszóma fehérjék kötődése orez autogén szabályozást okoz. Mutánsok a mobA N-terminális régióban vagy a mobC-ben derepressiót okoznak. A Mobb fehérje befolyásolja a plazmid arányát is, amely a relaxoszómában létezik, valamint azt az időtartamot, ameddig a plazmid ebben az állapotban marad, ezért meghatározza az átviteli gyakoriságot . A thiobacillus ferrooxidans 12,4 kb-os PTF-FC2 plazmid mob régiója figyelemre méltó hasonlóságot mutat az IncP plazmidok oriT régiójával, mind az Orit régió promotereiből átírt divergens operonok szerveződése, mind a relaxoszóma fehérjék szekvenciális hasonlósága szempontjából . A legújabb adatok megerősítették a mob gén expresszióját szabályozó autogén áramkörök létezését, és bizonyították a GAZDAFEHÉRJE IHF fontosságát a mobilizációs gyakoriság meghatározásában . Másrészt a ColE1 mbe régiója, amely nagyon hasonlít más kolicintermelő plazmidokhoz, mint például a ColK és a ColA, nem mutat bizonyítékot az autoregulációra . az oriT feltérképezi az mbe géneket, amelyeket a rom gén választ el tőle, így az ilyen áramkörök létezése összetett szervezetet hozna létre.

8 következtetések

azt az elképzelést, hogy a transzferrendszerek kétféle funkció együttműködésével alakultak ki: DNS-nicking/replikációs rendszerek és sejtfúziós rendszerek, általában az eddig vizsgált példák felmérése támasztja alá. Ahol a transzfer gének kis klaszterekben találhatók, nem pedig egyetlen blokkban, a fürtözött gének általában közös funkcióval rendelkeznek. A génfelvétel forgatókönyve funkcionális kazettával akkor is elképzelhető, ha a génblokk eredeti funkciója nem a konjugatív transzfer elősegítése volt. Az IncI1 plazmid jó példának tűnik erre, mivel külön blokkok vannak az oriT/relaxoszóma gének számára, valamint a pilus két típusa – az a fajta, amely a sejtfúzió elősegítéséhez szükséges, és az a fajta, amely eszközt nyújt a baktériumok összefogására, amikor szabadon lebegnek planktonikus szuszpenzióban.

az egyik génblokk, amelyet egyértelműen már összeszerelt egységként szereztek be, az incp, Ti, IncN és IncW mpf funkciói, amelyek a B. pertussis ptl blokkjához és a Helicobacter pylori Cag géncsoportjához kapcsolódnak. Voltak olyan génátrendezések, amelyek szabályozási vagy funkcionális jelentőséggel bírhatnak, például a virB11 homológ egymás mellé helyezése az operon kezdetével az IncP plazmidokban és a Ti plazmid Tra rendszerben. A szabályozást ennek a régiónak az elejére címkézték az IncP plazmidokban trbA hozzáadásával, valamint Korb-szabályozott promoter megszerzésével. Az IncN rendszer esetében a két szabályozó gén egyike, a korA, az operon első két génje közé ágyazódik, és nem található meg a kapcsolódó operonokban. A szabályozó gének toborzása vagy elvesztése jobban megérthető, ha nagyobb számú kapcsolódó rendszert szekvenáltak.

a legegyszerűbb szabályozási rendszer az autogén szabályozás, amelyben a transzferfunkciók blokkjaiban lévő gének leállítják a gének expresszióját, miután az átviteli készüléket szintetizálták. Úgy tűnik, hogy az ilyen rendszerekkel rendelkező plazmidok folyamatosan készen állnak az átvitelre, és az eddig vizsgált rendszerek általában meglehetősen szélesek a gazdaszervezet tartományában. Talán az új gazdaszervezetek állandó rendelkezésre állása okot ad a plazmidnak arra, hogy állandóan készen álljon az átvitelre. Az ilyen autogén áramkörök összeszerelése egyértelműen logikus az Orit régió promotereiből átíródott relaxoszóma fehérjék génjei esetében, amikor ezek a fehérjék összeállnak, hogy a relaxoszómát képezzék. Kevésbé világos, hogy a pilus összeszereléséhez szükséges mpf géneket vezérlő autogén áramkör hogyan érzékeli, ha megfelelő számú funkcionális pili van jelen.

a Szabályozás következő szintje az F-szerű plazmidok, amelyekben a gének általában ki vannak kapcsolva. A gének bekapcsolásának esélye kicsi, így vagy hosszú időre van szükség, vagy nagy populációra van szükség a transzfer-jártas baktériumok megjelenésének biztosításához. Ha egy ilyen baktérium találkozik egy recipienssel, akkor az átadás megtörténik, és a recipiens egy ideig továbbra is transzfer-jártas. Ez lehetővé teszi az exponenciális elterjedést a plazmid-negatív baktériumok új populációjában. Egy ilyen szabályozási rendszer megfelelő lehet az emlősök bélrendszerében élő baktériumok számára, ahol a baktériumok csak alkalmanként találkoznak a potenciális recipiensek nagy új populációival. A bél környezete túl gazdag lehet számos baktériumfajban ahhoz, hogy lehetővé tegye az Agrobacteriumhoz hasonló úton történő jelátvitelt. Az átviteli jártas állapot állandósulása maga az átviteli folyamat révén jó módszernek tűnik a transzfer gén expressziójának szabályozására a megfelelő recipiensek jelenlétére reagálva. Az ugyanazon cél elérésének alternatív stratégiáját a feromon-reagáló plazmidok képviselik, amelyekben a potenciális recipiensek olyan feromont termelnek, amely serkenti az aggregációs anyag termelését. Maga a plazmid valójában leállítja a feromon belső termelését, amelyre reagál, így csak akkor kapcsolja be a transzfer géneket, ha megfelelő recipiensek vannak jelen.

a többi vizsgált rendszer a fenotípus és az átviteli frekvencia szoros integrációját mutatja. A Ti plazmidok mind a potenciális recipiensekre, mind a donor népsűrűségére, mind a tápanyagok elérhetőségére reagálnak. A konjugatív transzpozonok átadását kifejezetten stimulálják azok az antibiotikumok, amelyekkel szemben rezisztenciát adnak. Miután kialakult egy szabályozási rendszer, amely foglalkozik például egy szennyező anyag vagy egy antibiotikum jelenlétével, azok a gének, amelyek ezen átviteli folyamatok aktivitását olyan környezetekhez kapcsolják, ahol a géneket kiválasztják, általában előnyt élveznek, mert a megfelelő környezetben replikálódnak és elterjednek, de minimalizálják a gazdaszervezetre gyakorolt hatásukat, amikor az indukáló körülmények hiányoznak.

a most felhalmozódó részletes ismeretek lehetővé teszik számunkra, hogy értékeljük, milyen tényezők valószínűleg stimulálják vagy korlátozzák a plazmid terjedését. Bizonyos típusú antibiotikum-terápia elősegítheti a rezisztencia terjedését a vegyes közösség más tagjaira, és potenciális problémát okozhat a jövőben, még akkor is, ha a rövid távú hatás a fertőzés csökkentése. A transzfergének derepresszióját eredményező vegyületek képernyőinek fejlesztése a plazmid hordozásának hátrányossá tételéhez vezethet. Néhány szélsőséges esetben, például a incp plazmidok, a felesleges transzfer génexpresszió halálosnak bizonyult, így az ilyen szerek drámai hatással lehetnek a plazmid-pozitív baktériumok túlélésére. A plazmid által terjesztett tulajdonságokkal kapcsolatos jelenlegi problémák antibakteriális stratégiák megfontolásához vezethetnek, amelyeket évekkel ezelőtt diszkontáltak volna. Reméljük, hogy az ebben a felülvizsgálatban szereplő anyag segíthet ilyen újszerű fogalmak kiváltásában.

Köszönetnyilvánítás

az M. Z.-t a Wellcome Trust projekttámogatása támogatja (046356/Z). A szerzők laboratóriumában az IncP plazmidokkal kapcsolatos további munkákat az Egyesült Királyság Orvosi Kutatási Tanácsa, a Wellcome Trust és a BBSRC támogatta. Elismerjük sok kollégánk segítségét az információk és hasznos javaslatok nyújtásában.