Controllo di geni per coniugativi trasferimento di plasmidi e altri elementi mobili

5.2 Ampia gamma di plasmidi

5.2.1 Stafilococcica plasmidi

Alcuni Stafilococcica i plasmidi sono 40-60 kb e trasferimento con bassa frequenza (104-106 transconjugants per donatore) su superfici solide . pGO1 (52 kb) che codifica la resistenza agli aminoglicosidi, trimetoprim e composti di ammonio quaternario serve come modello per lo studio dell’organizzazione genetica della regione di trasferimento di tali plasmidi . La regione di trasferimento coniugativo è stata localizzata mediante mutagenesi trasposonica . La sequenza del DNA e l’organizzazione trascrizionale della regione di trasferimento (trs) hanno identificato 14 orf su una regione di 14 kb che potrebbero essere geni funzionali (trsA-trsN). trsA-trsM sono trascritti nella stessa direzione su un filamento, mentre trsN è trascritto in modo divergente e il suo promotore si sovrappone parzialmente trsA. Un clone contenente trs da solo non può essere trasferito in modo indipendente e nessun candidato oriT è stato trovato all’interno o contiguo a trs. Un orf supplementare, designato nes (enzima nicking dello stafilococco), situato 13,5 kb 5′ a trs è essenziale per la coniugazione . La sua sequenza amminoacidica predetta mostra somiglianza con le relaxasi note. 100 bp 5 ‘ a nes si trova una sequenza ORIT identica all’oriT dei plasmidi coniugativi o mobilizzabili: RSF1010, pTF-FC2, R1162, pSC101 e pIP501. Nes può generare un singolo nick strand a oriT. La posizione di oriT e nes lontano dal cluster trs è unica nei plasmidi studiati e può riflettere il recente inserimento di DNA estraneo.

TrsN reprime la trascrizione di geni essenziali per il trasferimento coniugativo legandosi alle regioni 5′ ai loro siti di inizio traduzione . Il TrsN purificato lega il DNA e ritarda progressivamente i frammenti contenenti promotori per trsL, trsA e trsN. L’eccesso di TrsN ha diminuito l’attività della β-galattosidasi in una fusione trascrizionale trsL-lacZ e ha ridotto la frequenza di coniugazione di pGO1. Al contrario, la frequenza di trascrizione e coniugazione è aumentata in presenza di un eccesso di TRSL target. l’attività della β-galattosidasi egualmente è diminuita nelle fusioni di trsG, di trsI e di trsK che sono trascritte dal promotore che precede trsD, malgrado non ci sia legame di TrsN a questo frammento del promotore. Ciò suggerisce un modello di trascrizione complesso che deve ancora essere completamente elaborato. nes è indipendente dalla regolazione trsN e produce abbondanti livelli di trascrizioni, mentre la maggior parte delle trascrizioni trs sono basse a causa della regolazione da parte di trsN.

TrsN sembra modulare piuttosto che spegnere e accendere l’espressione genica, quindi i prodotti sono realizzati al momento e al livello appropriati. Ciò suggerisce l’esistenza di vari cicli di feedback complessi e che il trsN stesso può essere regolato. Non è chiaro se il trsN risponda ai prodotti del gene trs o se vi siano segnali esterni alla cellula che attivano o modulano le funzioni coniugative.

La sequenza nucleotidica completa della regione di trasferimento da pSK41 è stata recentemente riportata . traH codifica un prodotto lipoproteico, i cui ultimi otto residui della sequenza del segnale N-terminale condividono la somiglianza della sequenza aminoacidica con il peptide associato al meccanismo di coniugazione indotta dal feromone di Enterococcus faecalis, suggerendo una possibile funzione di questo peptide come feromone. TraH è riconosciuto come feromone dalle cellule Enterococcus faecalis che ospitano il plasmide pAD1, quindi può anche svolgere un ruolo nel trasferimento del DNA diretto da pSK41.

5.2.2 Plasmidi streptococcici

Streptococcal broad host range coniugative plasmid pIP501 (30.2 kb, conferendo resistenza a macrolide, lincosamide e streptogramina e cloramfenicolo) codifica due regioni coinvolte nella competenza di coniugazione che sono state identificate dalla mutagenesi del trasposone . La regione A contiene un sito funzionale di oriT simile a ORIT di batteri Gram-negativi e sei fotogrammi di lettura aperti contigui (orf1–6) immediatamente a valle di questo sito di oriT. orf1 ha mostrato somiglianza con le proteine plasmid relaxasi Gram-negative (gene MobA di RSF1010 e gene MobL di pTF-FC2), ma orfs2–6 erano unici. Inoltre orfs3-6 sono stati in grado di integrare le mutazioni nel trans, mentre orf2 non poteva. Pertanto, nonostante le somiglianze in oriT e relaxase, l’unicità di orfs2–6 e dei loro prodotti putativi suggeriscono che potrebbero esserci differenze fondamentali tra i sistemi di trasferimento di batteri Gram-positivi e Gram-negativi.

6 Trasposoni coniugativi

I trasposoni coniugativi combinano caratteristiche di trasposoni, plasmidi e batteriofagi . Possono asportare e integrare nel DNA come trasposoni, anche se con un meccanismo diverso da quello di Tn5 e Tn10 ben studiati: traspongono attraverso intermedi circolari covalentemente chiusi e non duplicano il sito bersaglio sull’integrazione nel DNA. Il trasferimento coniugativo avviene anche attraverso un intermedio di trasferimento covalentemente chiuso, in cui assomigliano ai plasmidi . Tuttavia, la loro escissione e integrazione assomiglia all’escissione e all’integrazione dei batteriofagi temperati e alcune delle integrasi codificate mostrano somiglianze di sequenza con i membri della famiglia di integrasi lambda . Si trovano in entrambi i batteri Gram-positivi e Gram-negativi. I tipi principali sono descritti di seguito.

6,1 Tn916

Tn916 (18.5 kb) è stato trovato in E. faecalis (Gram-positivo) e in specie Gram-negative come Neisseria e Kingella, e il trasferimento tra queste specie è stato dimostrato. Trasporta lo stesso gene Tcr, tetM, che codifica un tipo di protezione del ribosoma di proteina di resistenza, come Tn5253 (60 kb), trovato in Streptococcus pneumoniae . La regione essenziale per il trasferimento di Tn916 è stata mappata e sequenziata . Nessuno dei prodotti previsti di questa regione ha una significativa somiglianza di sequenza con le proteine pilus del sesso dei plasmidi coniugativi e poiché il numero di geni è piccolo, questo sistema di trasferimento può essere più semplice di quello di F o RK2 e può mancare di un pilus del sesso. Un piccolo frammento ad azione cis che può mobilitare un plasmide non trasferibile quando un trasposone intatto è presente in trans, e dovrebbe quindi codificare oriT, conteneva quattro sequenze simili a RP4 o F ORIT. Un orf nella regione di trasferimento ha mostrato una somiglianza significativa con la proteina di mobilizzazione MbeE di ColE1 . Pertanto il DNA a filamento singolo può essere trasferito durante la coniugazione.

Il trasferimento di Tn916 è stimolato dalla tetraciclina 10-100 volte . Questo potrebbe essere il risultato indiretto della risposta allo stress indotta da antibiotici. Tuttavia, poiché int e xis si trovano a valle del tetM, la stimolazione della trascrizione tetM da parte della tetraciclina può comportare un aumento della lettura di int e xis e ciò potrebbe comportare un aumento della frequenza di trasposizione. Un possibile gene regolatore, traA, si trova tra tetM e int / xis . Si suggerisce che c’è un basso livello di trascrizione costitutiva dal promotore a monte di traA e che TraA è un attivatore trascrizionale che sovraregola la propria trascrizione e la trascrizione xis-Tn così come i geni di coniugazione. In questo modo la trasposizione e quindi il trasferimento indiretto potrebbero essere sotto doppio controllo come osservato per i geni di trasferimento dei plasmidi Ti.

6.2 Trasposoni coniugativi di anaerobi Gram-negativi

Negli anaerobi Gram-negativi, in particolare Bacteroides, è stato trovato un gruppo di trasposoni completamente estranei a Tn916 . Sono molto più grandi: da 65 kb a oltre 150 kb . Come Tn916 hanno un intermedio di trasferimento circolare . Possono asportare e mobilitare elementi integrati non collegati (cfr.Sezione 6.4). La maggior parte di loro portano un tipo di protezione del ribosoma del gene Tcr tetQ e possiedono un complicato sistema normativo che rileva la tetraciclina e controlla le funzioni di trasferimento. Sono note due famiglie: Tcr ERL e Tcr Emr 78539.

La regione del Bacteroides transposon Tcr Emr DOT necessaria e sufficiente per il trasferimento coniugale è stata localizzata in un segmento di 18 kb . La regione di oriT si trova nel mezzo del trasposone . La capacità di mobilizzare un plasmide in cis suggerisce che dopo un nick è stato introdotto a oriT, un singolo filamento viene trasportato attraverso il poro di accoppiamento. L’oriT non ha somiglianza di sequenza a oriTs dei plasmidi coniugali di E. coli o delle estremità del T-DNA. Inoltre, i geni che codificano le proteine di trasferimento sono localizzati ad almeno 3 kb di distanza dalla regione oriT. L’orf adiacente a oriT codifica una proteina regolatrice RteC, che controlla l’espressione dei geni tra.

La breve esposizione del donatore di Bacteroides che trasporta Tcr Emr DOT a bassi livelli di tetraciclina stimola l’auto-trasferimento di 10 000 volte . Questa stimolazione non è probabilmente dovuta allo stress causato dall’inibizione della tetraciclina della sintesi proteica poiché la clortetraciclina analogica non tossica stimola anche il trasferimento. La tetraciclina stimola la trascrizione di 20 volte dell’operone contenente tetQ e i geni regolatori rteA e rteB (Fig. 6) . RteA ha somiglianza di sequenza dell’amminoacido alla proteina del sensore dei sistemi regolatori a due componenti, ma il suo ruolo nel controllo di trasferimento non è stabilito .

Figura 6

Controllo dei geni di trasferimento del trasposone coniugativo. L’espressione dei geni di trasferimento viene disattivata da un repressore non ancora identificato. In aggiunta all’antibiotico induttore, rteA e rteB sono accesi. Questo a sua volta attiva rteC. La combinazione di questi elementi positivi contrasta l’azione del repressore in un modo che non è completamente compreso. I geni di controllo sono mostrati come neri, i geni mob/tra come grigi. Le frecce orizzontali indicano le unità trascrizionali.

Figura 6

Controllo dei geni di trasferimento del trasposone coniugativo. L’espressione dei geni di trasferimento viene disattivata da un repressore non ancora identificato. In aggiunta all’antibiotico induttore, rteA e rteB sono accesi. Questo a sua volta attiva rteC. La combinazione di questi elementi positivi contrasta l’azione del repressore in un modo che non è completamente compreso. I geni di controllo sono mostrati come neri, i geni mob/tra come grigi. Le frecce orizzontali indicano le unità trascrizionali.

RteB ha somiglianza di sequenza dell’amminoacido alla proteina dell’attivatore dei sistemi a due componenti e così può funzionare con RteA. È essenziale per il trasferimento e attiva rteC, un gene a valle . Sembra anche agire come antirepressore per contrastare l’effetto di un repressore non ancora identificato, che normalmente impedisce l’espressione dei geni di trasferimento : la regione di trasferimento del Tcr Em DOT, clonata in assenza sia di rteABC che del repressore putativo, può trasferire costitutivamente. La RteC è essenziale per l’auto-trasferimento, ma non è necessaria per la mobilizzazione dei plasmidi co-residenti. Ciò suggerisce che RteC agisce come antirepressore per controllare l’espressione dei geni relaxosomi e / o dei geni essenziali per l’escissione e la circolarizzazione del trasposone coniugativo .

Sembra improbabile che questa complessa risposta alle tetracicline possa essersi evoluta nel tempo dal primo uso clinico di questo antibiotico. È improbabile che la tetraciclina prodotta in natura dagli actinomiceti contribuisca all’evoluzione di questo sistema perché i due organismi vivono in nicchie diverse. Un’altra possibilità è che tetraciclina non è l’induttore naturale, ma assomiglia a una pianta composti fenolici che è il vero induttore. Poiché i Bacteroides si coniugano solo su superfici solide, rilevare la presenza di piante potrebbe segnalare la presenza di una superficie adatta per l’accoppiamento .

6.3 Primo trasposone coniugativo in Enterobacteriaceae

CTnscr94 è un grande (kb 100 kb), trasposone coniugativo in Enterobacteriaceae che si integra in modo RecA-indipendente a due siti di attacco specifici nel cromosoma di E. coli. Uno dei siti di attacco è stato identificato all’interno di pheV, il gene strutturale per tRNAphe. Il trasposone codifica una via di fermentazione del saccarosio PTS-dipendente. Sembra essere il primo trasposone coniugativo identificato nei batteri enterici. In precedenza c’era solo un rapporto di un trasposone coniugativo putativo, R391, trovato in Proteus rettgeri, ma non è stato ben documentato.

6.4 Mobilizzazione di segmenti di DNA non collegati e integrati mediante trasposoni coniugativi Bacteroides: NBUs

NBUs, unità Bacteroides non replicanti (10-12 kb), sono elementi integrati che condividono alta omologia in una regione interna contenente geni di mobilizzazione (mob) e oriT . L’escissione e la circolarizzazione di NBUs sono innescate da RteB fornito da trasposoni coniugativi . L’espressione di rteB è indotta da bassi livelli di tetraciclina, così che la presenza di un trasposone coniugativo e l’esposizione alla tetraciclina sono necessarie per l’escissione e la mobilizzazione di NBUs. NBUs codifica solo una singola proteina di mobilizzazione che è in grado di legarsi a oriT, intaccare e avviare il trasferimento di una singola copia incagliata attraverso un poro di accoppiamento fornito dal trasposone coniugativo . Il sito di destinazione NBU1 si trova all’estremità 3′ di un gene tRNAleu . Il gene dell’integrasi, intN1, di NBU1 è espresso in modo costitutivo. Le forme circolari NBU sono mobilizzate anche dai plasmidi IncP R751 e RK2 . Possono essere trasferiti da Bacteroides a E. coli e non specificamente integrati nel genoma di E. coli .

6.5 Conclusioni sui trasposoni coniugativi

I trasposoni coniugativi contribuiscono alla diffusione di geni di resistenza agli antibiotici in batteri clinicamente importanti come Bacteroides e cocchi Gram-positivi. Il trasferimento di molti trasposoni coniugativi Bacteroides è stimolato da basse concentrazioni di antibiotici. Pertanto gli antibiotici non solo selezionano ceppi resistenti ma stimolano anche il trasferimento di geni di resistenza. Quindi l’uso di antibiotici a concentrazione subletale può avere un effetto maggiore sulla microflora residente di quanto si pensasse in precedenza.

7 Altri sistemi

Un certo numero di altri sistemi sono notevoli per una serie di motivi, anche se pochi dettagli molecolari sono disponibili sui meccanismi di controllo. I plasmidi pollici sono piuttosto eterogenei costituiti da almeno quattro sottogruppi: IncHI1, IncHI2, IncHI3 e IncHII. La genetica è meglio compresa per IncHI1 plasmide R27, che è di interesse perché ha una temperatura ottimale di 26-30°C e può fornire informazioni rilevanti per plasmidi da suolo e ambienti acquatici che generalmente hanno molto più bassa temperatura optima di organismi enterici .

La regione di trasferimento del plasmide IncI1 R64 (122 kb di plasmide da S. typhimurium) è la più grande caratterizzata fino ad oggi, coprendo 54 kb. La regione non è semplicemente funzioni di trasferimento contigue poiché sono stati trovati anche geni di ereditarietà stabili all’interno del segmento . Codifica due tipi di pilus e funzioni ausiliarie come primase. I pili spessi prodotti sono necessari in tutte le condizioni mentre i pili sottili sono necessari solo in accoppiamenti liquidi dove le coppie di accoppiamento sono più suscettibili di cadere a pezzi a causa del movimento del donatore e del ricevente. Sulla base della sequenza completa della regione pil si propone che i pili sottili appartengano alla famiglia di tipo IV, che sono più solitamente associati all’attaccamento di batteri patogeni alle cellule eucariotiche . Ci sono più versioni del gene pilV che codifica il pilin per il pilus sottile. Un meccanismo di controllo insolito consente l’espressione sequenziale di diversi geni pilV . Chiamato shufflon, i riarrangiamenti del DNA sono promossi da una serie di sette ripetizioni 19-bp che sono agite da una ricombinasi site-specific della famiglia integrasi . Le inversioni in questi siti consentono tutte le possibili combinazioni dei quattro segmenti diversi, tre dei quali hanno due termini C alternativi codificati da ciascuna estremità (A/A’, B/B’, C/C’). Il quarto segmento codifica solo un possibile C-terminus. Le diverse proteine pilus consentono l’invasione di diverse specie ospiti in modo che questi riarrangiamenti controllino il trasferimento in ospiti specifici. R64 mostra una regolazione positiva attraverso due polipeptidi putativi, TraB e TraC, che sono necessari per l’espressione di una serie di funzioni associate al trasferimento tra cui il gene per il pilus sottile e il gene primasi . La regione di oriT è costituita da oriT e due geni, nikA e nikB che sono trascritti da un promotore nella regione di oriT e sono quindi autoregolati dal relaxosoma assemblato da NikA e NikB .

Come i plasmidi IncP, i plasmidi IncN sembrano essere sempre abili nel trasferimento. I geni richiesti sono codificati in una regione di 12 kb, comprendente 14 geni tra: tre per l’assemblaggio del relaxosoma e 11 per Mpf, quest’ultimo simile ai geni IncP trb, ai geni Ti virB e ai geni Bordetella ptl . La competenza di trasferimento senza sovraccaricare eccessivamente l’ospite è ottenuta da due geni repressori, korA e korB, che fanno parte della regione tra che è organizzata come operoni divergenti da una coppia di promotori strettamente distanziati tra l’operone korB-kikA e l’operone traL-korA-traCDNEOFG. Questi due promotori sono organizzati come promotori divergenti tra loro regolati da un unico sito di legame KorA/KorB. Anche un terzo promotore che si trova da solo a monte di traN è regolato da un unico sito di legame KorA/KorB. Esiste quindi una regolazione autogena dei geni per il poro di accoppiamento coniugale. Non si osserva alcuna regolazione a meno che entrambi i geni non siano funzionali, il che fornisce un mezzo per coordinare entrambi gli operoni, ma non è noto se entrambe le proteine o solo una si legano al DNA. KorB sembra consistere in una duplicazione diretta di un polipeptide con somiglianza con la famiglia HN-S di proteine regolatrici simili agli istoni . La regolazione del sistema correlato codificato dai plasmidi IncW non è stata studiata estesamente, ma è noto che TrwA, una delle tre proteine del relaxosoma, fornisce un circuito di controllo autogeno legandosi vicino a oriT che è anche la posizione per il trwAp. Il TrwA mostra una somiglianza di sequenza con la proteina TraJ dei plasmidi IncP, ma ha un motivo di legame del DNA simile a quello della proteina TraY di F.

Un certo numero di piccoli plasmidi mobilizzabili rafforzano anche il principio del controllo autogeno dei geni per le proteine relaxosome. La regione mob dell’ampia gamma di host INCQ plasmid RSF1010 è racchiusa in una regione di 1,8 kb e codifica tre proteine necessarie affinché il plasmide sfrutti il sistema di trasferimento IncP. I geni per MobA e MobB si sovrappongono mentre MobC è codificato divergentemente nella direzione opposta . I promotori di questi geni sono strettamente raggruppati nella regione di oriT, due sparano verso mobAB e uno verso mobC. Legame delle proteine del relaxosoma a Orit causa la regolazione autogena. I mutanti nella regione N-terminale mobA o in mobC causano la derepressione. La proteina MobB influenza anche la proporzione del plasmide che esiste nel relaxosoma e il periodo di tempo in cui il plasmide rimane in questo stato e quindi è un determinante della frequenza di trasferimento . La regione mob del plasmide 12,4 kb pTF-FC2 di Thiobacillus ferrooxidans mostra notevoli somiglianze con la regione oriT dei plasmidi IncP, sia in termini di organizzazione di operoni divergenti trascritti dai promotori nella regione oriT, sia in termini di somiglianza sequenziale delle proteine relaxosome . Dati recenti hanno confermato l’esistenza di circuiti autogeni che controllano l’espressione genica mob e dimostrato l’importanza della proteina ospite IHF nel determinare la frequenza di mobilizzazione . D’altra parte la regione mbe di ColE1, che è molto simile ad altri plasmidi che producono colicina come ColK e ColA, non mostra alcuna evidenza di autoregolazione . oriT mappa a monte dei geni mbe, separati da esso dal gene rom e quindi l’esistenza di tali circuiti creerebbe un’organizzazione complessa.

8 Conclusioni

L’idea che i sistemi di trasferimento si siano evoluti attraverso la cooperazione di due tipi di funzioni: i sistemi di nicking/replicazione del DNA e i sistemi di fusione cellulare è generalmente supportata da un’indagine degli esempi finora studiati. Dove i geni di trasferimento si trovano in piccoli cluster piuttosto che in un singolo blocco, i geni raggruppati hanno generalmente una funzione comune. Uno scenario di reclutamento genico per cassetta funzionale può essere previsto anche se la funzione originale del blocco genico non era quella di promuovere il trasferimento coniugativo. Il plasmide IncI1 sembra un buon esempio di questo poiché ci sono blocchi separati per i geni oriT / relaxosome, così come i due tipi di pilus – il tipo che è necessario per promuovere la fusione cellulare e il tipo che fornisce un mezzo per tirare insieme i batteri quando galleggiano liberi in sospensione planctonica.

Un blocco di geni che è stato chiaramente acquisito come unità già assemblata sono le funzioni mpf trovate in IncP, Ti, IncN e IncW ma correlate al blocco ptl di B. pertussis e al cluster genico cag di Helicobacter pylori. Ci sono stati alcuni riarrangiamenti genici che possono avere un significato normativo o funzionale, ad esempio la giustapposizione dell’omologo virB11 all’inizio dell’operone nei plasmidi IncP e nel sistema Ti plasmid Tra. Il regolamento è stato etichettato sulla parte anteriore di questa regione nei plasmidi IncP attraverso l’aggiunta di trbA e l’acquisizione di un promotore regolamentato da KorB. Nel caso del sistema IncN, uno dei due geni regolatori, korA, è incorporato tra i primi due geni dell’operone e non si trova negli operoni correlati. Il reclutamento o la perdita dei geni regolatori può essere meglio compreso quando un numero maggiore di sistemi correlati sono stati sequenziati.

Il sistema di regolazione più semplice trovato è quello della regolazione autogena, in cui i geni all’interno dei blocchi di funzioni di trasferimento interrompono l’espressione dei geni una volta sintetizzato l’apparato di trasferimento. I plasmidi con tali sistemi sembrano essere costantemente pronti per il trasferimento e i sistemi finora studiati tendono ad essere abbastanza ampi nella loro gamma ospite. Forse la costante disponibilità di nuovi host fornisce al plasmide una ragione per essere perennemente pronto per il trasferimento. L’assemblaggio di tali circuiti autogeni è chiaramente logico nel caso di geni per proteine relaxosome trascritte dai promotori nella regione oriT quando queste proteine si assemblano per formare il relaxosome. È meno chiaro come un circuito autogeno che controlla i geni mpf richiesti per l’assemblaggio di pilus possa percepire quando è presente un numero appropriato di pili funzionali.

Il livello successivo di regolazione è quello esibito da plasmidi simili a F in cui i geni sono normalmente spenti. La possibilità che i geni vengano accesi è piccola, quindi è necessario un lungo periodo di tempo o una grande popolazione per garantire la comparsa di batteri esperti nel trasferimento. Se un tale batterio incontra un destinatario, si verifica il trasferimento e il destinatario rimane abile nel trasferimento per un po ‘ di tempo. Ciò consente la diffusione esponenziale in una nuova popolazione di batteri plasmidi-negativi. Tale sistema di regolazione può essere appropriato per i batteri che vivono nell’intestino dei mammiferi, dove solo occasionalmente i batteri incontrano grandi nuove popolazioni di potenziali riceventi. L’ambiente dell’intestino può essere troppo ricco con una moltitudine di specie di batteri per consentire la segnalazione da un percorso simile a quello trovato in Agrobacterium. La perpetuazione dello stato di trasferimento competente dal processo di trasferimento stesso sembra un buon modo per controllare l’espressione genica del trasferimento in risposta alla presenza di destinatari appropriati. Una strategia alternativa per raggiungere lo stesso fine è rappresentata dai plasmidi feromone-responsive in cui i potenziali destinatari producono un feromone che stimola la produzione di sostanza di aggregazione. Il plasmide stesso in realtà interrompe la produzione interna del feromone a cui risponde in modo che attiva solo i geni di trasferimento quando sono presenti destinatari appropriati.

Gli altri sistemi esaminati mostrano una stretta integrazione tra fenotipo e frequenza di trasferimento. I plasmidi Ti rispondono sia ai potenziali riceventi, alla densità di popolazione del donatore e alla disponibilità di nutrienti. Il trasferimento dei trasposoni coniugativi è specificamente stimolato dagli antibiotici a cui conferiscono resistenza. Una volta che il sistema normativo si è evoluta per affrontare, per esempio, la presenza di un inquinante o un antibiotico, geni che collegano l’attività di questi processi di trasferimento per gli ambienti in cui i geni sono selezionati saranno tendono ad avere un vantaggio, perché essi saranno più di replicarsi e diffondersi quando l’ambiente è giusto, ma ti consente di minimizzare il loro effetto sulla loro host quando le condizioni di induzione sono assenti.

La conoscenza dettagliata che si sta accumulando ci consente di apprezzare quali fattori sono suscettibili di stimolare o limitare la diffusione del plasmide. Alcuni tipi di terapia antibiotica possono promuovere la diffusione della resistenza in altri membri di una comunità mista e lasciare un potenziale problema per il futuro, anche se l’effetto a breve termine è quello di ridurre l’infezione. Lo sviluppo di schermi per composti che provocano la derepressione dei geni di trasferimento potrebbe portare a modi per rendere il trasporto di plasmidi uno svantaggio. In alcuni casi estremi, ad esempio i plasmidi IncP, l’eccesso di espressione genica di trasferimento ha dimostrato di essere letale, quindi tali agenti potrebbero avere un effetto drammatico sulla sopravvivenza dei batteri plasmidi-positivi. Gli attuali problemi con i tratti plasmidici possono portare alla considerazione di strategie antibatteriche che sarebbero state scontate anni fa. Speriamo che il materiale trattato in questa recensione possa aiutare a innescare tali nuovi concetti.

Ringraziamenti

M. Z. è supportato da una sovvenzione di progetto del Wellcome Trust (046356/Z). Altri lavori sui plasmidi IncP nel laboratorio degli autori sono stati sostenuti dal UK Medical Research Council, dal Wellcome Trust e dal BBSRC. Riconosciamo l’aiuto di molti colleghi per la fornitura di informazioni e suggerimenti utili.

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