接合因子（ICE）は、グラム陽性細菌とグラム陰性細菌の両方に存在する可動性遺伝因子です。ドナー細胞では、ICEは主に染色体上に位置していますが、ゲノムから切り離され、細菌接合を介してレシピエント細胞に移動する能力を持っています。
染色体との物理的な関連性のため、統合要素と接合要素を特定することは困難であることが判明していますが、細菌ゲノムのコンピューター解析により、これらの要素が多くの微生物に広く存在していることが示されています。[1] [2]
ICEは、シュードモナス門（例：シュードモナス属、エロモナス属、大腸菌、ヘモフィルス属）、放線菌門、バシロタで検出されています。ICEは、他の多くの病原性決定因子の中でも、抗生物質耐性遺伝子や金属イオン耐性遺伝子を原核生物門全体に拡散させる可能性があります。[1] [3] [4] [5] [6]さらに、ICEエレメントは、ゲノムアイランドなどの他のDNAモジュールの移動を促進する可能性もあります。[3] [7]
特徴
ICEは、その組み込み、移動、および制御を促進する様々なメカニズムを示すものの、多くの共通の特性を共有しています。ICEは、接合性トランスポゾンを含む、自己複製、組み込み、および接合能を有するすべての可動性遺伝要素から構成され、その接合および組み込みメカニズムは問いません。一部の不動性ゲノム病原性アイランドは、接合能を失った欠陥のあるICEであると考えられています。
ICEは、以下の可動性遺伝要素の特定の特徴を組み合わせたものである：[1]
- 細菌の染色体に挿入したり、そこから切り出したりする能力を持つバクテリオファージ。
- トランスポゾンは、本来の転移活性に加え、接合による水平遺伝子伝達を受ける可能性があります。
- 接合を介してドナー細菌からレシピエント細菌に伝達される接合プラスミド。
プラスミドやファージとは対照的に、統合要素と接合要素は細菌細胞の細胞質内で染色体外の形で残ることはできず、それらが存在する染色体でのみ複製されます。
ICEは、染色体への組み込み、ゲノムからの切除、接合、および調節遺伝子を担う3つの遺伝子モジュールから構成される構造を有する。[1] [3]すべての統合要素および接合要素は、ICEの切除、移動、および組み込みを制御するために不可欠なインテグラーゼをコードしている。ICEインテグラーゼの代表的な例は、ラムダファージによってコードされるインテグラーゼである。組み込まれたICE要素がドナー細菌からレシピエント細菌に移動する前には、小さなDNA結合タンパク質、いわゆる組換え方向性因子によって共促進される染色体からの切除が必要である。組み込みおよび切除プロセスのダイナミクスは、それぞれの統合要素および接合要素に固有のものである。[1]
参考文献
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