新型耐药基因传播元件：iscr

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1、新型耐药基因传播元件：ISCR【摘要】随着抗生素的广泛使用和滥用，细菌的耐药问题日益严重。转座子和整合子可以解释大多数耐药基因在DNA分子间的移动，但它们不能解释耐药基因移动的实质和耐药基因亚种的增长。本文介绍一类传播耐药基因元件——ISCR，并阐明抗生素耐药基因广泛传播的实质。通过借鉴近几年来国内外研究的成果，概括论述ISCR因子与各类抗生素耐药基因的关系，这对耐药基因传播研究具有一定的指导意义。【关键词】插入序列(IS)；共同区域(CR)；耐药基因ABSTRACToreseriousgradually.Transposonandintegrons

2、ystemscaninterpretmostofthemovementofresistancegenesbetolecules,buttheyfailtorevealthespreadofasubstantialandgroentofantibioticresistancegenes:ISCRelementisintroduced,andthenatureoftheinated.onregions)的基因相邻，且在第一类整合子之外但靠近一类整合子的3′保守末端，对这些CRs进行对比分析显示它们彼此相关聚集为一类特殊的插入序列，被认为是IS91lik

3、e。IS91和类似的转座因子与插入序列不同，由于它们缺少末端反向重复序列(IRs:invertedrepeats)，因此它们转移邻近耐药基因是通过滚环复制的形式进行的。它们转座邻近的DNA序列也与大多数IS因子不同［7］，可以由CR因子的单拷贝介导［8］。CRs是一类通过滚环复制(RCR:rollingcirclereplication)转座的IS91like因子家族的延伸成员，CRs可以解释每一类抗生素转移的实质。1ISCR的特点1.1ISCR是类似IS91的转座因子IS91家族共有8个成员，即IS91、IS1294、IS801、ISFn1及其

4、两个亚种、IS92L和IS92R，其中对IS91、IS801和IS1294研究数据较多。IS91及其相关的转座因子IS801和IS1294是不寻常的，它们具有不同于其它普通转座因子的三个特点：①它们缺少许多插入因子中普遍存在的终端反向重复序列［9，10］；②IS91的转座机制不同于大多数转座因子，它们是通过滚环复制对邻近耐药基因进行转座(图1)［8］。由于转座因子初始复制的原因，每个因子编码的单个蛋白是同源转座，同时说明终止复制优先于最终转座重组［7］。转座因子的转座是一个前进的系统，oriIS是转座因子的一个终端，且作为复制的起点；terIS是IS

5、91、IS801和IS1294的另一端，是复制的终点。oriIS序列可表示为5′GxTTTTxAAATTCCTATxCAT3′，位于IS91和IS1294中转座基因下游大约300bp处，位于IS801转座基因的下游179bp处。在CR序列下游240～250bp处具有与oriIS序列十分相似的连续序列(5′GCGTTTGAACTTCCTATACxx3′)。在这个基础上，假如CR编码的蛋白质存在可能的同源性，那么CR序列的末端是滚环复制起点的结论就是合理的。因此，CR序列具有与相似位置IS91like因子的两个主要特点，CRs是IS91like的转座

6、因子。相应地，为了强调它们作为插入序列的同源性和它们被发现的历史，我们假设它们是特定的ISCR因子。用来区分CRs的数字被保留下来以便区分不同的ISCRs，因此，CR1对应图1IS1294滚环复制机制ISCR1，CR2对应ISCR2，等［1］。IS91、IS801和IS1294都保留着IS91的第三个特点是terIS，位于IS91和IS1294转座酶基因起点的上游大约300bp处，位于IS801转座酶基因起点的上游101bp处［8］。复制终止子序列terIS是一个25或26bp长度的序列，包含一个完整的六核苷酸反向重复序列和四核苷酸终止序列(5′GT

7、TC3′)。ISCR2的terIS因子与IS91基团的terIS因子相似，有一个小的反向重复序列，但与IS91的6bp相比，仅有4bp。ISCRs与IS91及其类似转座因子总的序列同源性大约50%［1］。IS91的转座因子家族IS1294已经被详细的研究，研究结果显示，当滚环复制机制错误识别terIS和继续向前复制与terIS相邻的DNA时，IS1294可以移动邻近的序列(图2)。计算得出IS1294普通转座发生率高达1%～10%。IS1294显示了将耐卡那霉素基因从质粒pUB2380移动到另一个质粒R388上，移动的频率大概10-5～10-6。IS

8、1294之所以不寻常是因为一个单独完整的拷贝可以促进对邻近一端序列的转座，特别是与转座因子3′端相邻的情况，