细菌耐药性扩散有关的可移动遗传元件

姚淑红



细菌耐药性扩散有关的可移动遗传元件

姚淑红

（山东省泰安市岱岳区畜牧兽医局 271000）

自然界中细菌具有多种可自主转移的遗传元件，如质粒、转座子、整合子；这些可移动遗传元件在细菌间通过接合、整合等方式交换所携带的耐药基因，造成细菌耐药性的广泛传播。

1 质粒(Plasmid)

质粒是细菌染色体外遗传DNA，携带有不同的基因簇，使宿主菌在不利环境中更易生存[1,2]。携带耐药基因的质粒最为常见，如R质粒，可携带一种或多种抗生素耐药基因。细菌质粒可独立存在，也可将部分或全部基因整合进细菌染色体中。细菌质粒可通过接合、转化、转导等方式，将所携带的耐药基因在细菌间传播扩散。

2 转座子(Transposons)

（1）转座子是可从细菌基因组上一个位点转移到另一个位点的DN A序列，比质粒更小，是细菌染色体、质粒和噬菌体的组成部分。转座子的基本结构由中心区域和左(arml)、右臂(armR)组成。中心区域多为耐药基因和其它功能，而左、右臂由反向重复序列又称插入序列(insertion sequence)组成。转座子具有转座过程所需的全部遗传信息。（2）转座过程是转座子的一个拷贝仍留在原来的位置上，一个新的拷贝出现在“靶点”，而并不是从一个位置跳向另一个位置[3]。由于在细菌染色体、质粒及噬菌体之间的转座作用，造成了耐药基因的散播和耐药性的多样化。转座子本身可自主插入，不受供受体菌之间亲缘关系的影响，所以转座子可使耐药因子来源增多，并且易于传递散播[4,5]。

3 整合子(Integrons)

（1）整合子由3个主要部分构成，5'保守区(5'CS)、3'保守区(3'CS)和两者之间的可变区。5'CS是整合子的基本结构，包括编码整合酶的基因intll、整合子重组位点attI、attC位的序列重组和整合子可变区启动子Pant[5,6]。基因盒插入的att I位，位于启动子的下游，Pant驱动基因盒编码蛋白质的表达。根据整合酶基因序列差异，将整合子分为三类，每一类都能获得相同的基因盒[6]。目前已发现80多种不同的抗生素耐药基因盒[7]，这些基因盒包含有对多种抗生素如氨基糖苷、β-内酰胺、氯霉素和甲氧苄啶耐药的编码基因，以及对防腐剂、消毒剂耐药的编码基因。（2）整合子缺乏自主传递能力，但其常与细菌种内和种间遗传物质的转移载体如接合性质粒和/或转座子连在一起。整合子的一个显著特点是具有突出的基因捕获及表达能力，从而使其成为细菌外源遗传物质的贮存场所，如已发现包含有5个不同基因盒的多重耐药整合子(In30)[8]。近来在霍乱弧菌基因组内发现的超级整合子，具有上百个基因盒，可见整合子捕获基因盒的超常能力。在同个细菌内经常含有一个或多个整合子，在革兰氏阴性菌内分布广泛，在一种革兰氏阳性谷氨酸棒状杆菌内也有发现。整合子的广泛存在及与转座子、质粒的连接，使其成为耐药性在细菌间的扩散原因。

[1] Smalla K, Jechalke S, Top EM. Plasmid Detection, Characterization, and Ecology. Microbiol Spectr. 2015, 3(1): 0038.

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[6] Collis CM, Hall RM. Expression of antibiotic resistance genes in the integrated cassettes of integrons[J]. Antimicrob Agents Chemother. 1995, 39(1): 155-62.

[7] Mazel D. Integrons：agents of bacterial evolution[J]. Nat Rev Mierobiol. 2006, 4:608-620．

[8] Bunny KL, Hall RM, Stokes HW. New mobile gene cassettes containing an aminoglycoside resistance gene, aacA7, and a chloramphenicol resistance gene, catB3, in an integron in pBW H301[J]. Antimicrob Agent s Chemother. 1995, 39: 686-693.

（2016–04–27）

S813.3

A

1007-1733(2016)09-0089-01