Переопределение и объединение семейства интегративных и конъюгативных элементов SXT/R391

Интегративные и конъюгативные элементы (ICE) семейства SXT/R391 являются ключевыми факторами распространения антибиотикорезистентности у Vibrio cholerae, возбудителя холеры, и других патогенных бактерий. Семейство SXT/R391 было определено на основании сохранности базового набора из 52 генов и специфической интеграции в 5'-конец хромосомного гена prfC. Поэтому ген интегразы int интенсивно использовался как маркер для обнаружения ICE SXT/R391 в клинических изолятах. Недавно были описаны ICE, сохраняющие большинство базовых генов, но отличающиеся точкой интеграции и геном интегразы, которые были исключены из семейства SXT/R391. В настоящей работе мы изучали распространённость и разнообразие атипичных ICE в базах данных GenBank и их связь с типичными ICE SXT/R391. Мы обнаружили атипичные ICE в изолятах V. cholerae, которые предшествуют появлению и распространению типичных ICE SXT/R391 в середине 1980-х гг. в токсигенных штаммах седьмой пандемии V. cholerae серогрупп O1 и O139. Наши анализы показали, что хотя атипичные ICE не связаны с генами антибиотикорезистентности, они часто несут насосы для выведения катионов, что указывает на устойчивость к тяжелым металлам. Атипичные ICE образуют полифилетическую группу, вероятно в результате эпизодических рекомбинаций с типичными ICE. Кроме того, мы демонстрируем, что альтернативные гены интеграции и эксцизии атипичных ICE остаются под контролем SetCD, основного активатора конъюгативных функций ICE SXT/R391. В совокупности эти наблюдения указывают на то, что замена модуля интеграции/эксцизии и изменение специфичности интеграции не исключают атипичные ICE из семейства SXT/R391. ВАЖНОСТЬ Vibrio cholerae является возбудителем холеры, острой кишечной инфекции, представляющей до сих пор глобальную угрозу общественному здоровью. ICE семейства SXT/R391 сыграли значительную роль в распространении антимикробной резистентности в штаммах V. cholerae седьмой пандемии, а также в нескольких видах Enterobacteriaceae. Большинство эпидемиологических обследований используют ген интегразы как маркер для скрининга ICE SXT/R391 в клинических или экологических штаммах. В связи с недавними сообщениями о близкородственных элементах с альтернативным геном интегразы возникла необходимость выяснить, не ставят ли исключённые из семейства ICE под угрозу точность таких скринингов. В этом исследовании, на основе сравнительной геномики, мы расширяем семейство SXT/R391, включая атипичные ICE, которые часто ассоциированы с устойчивостью к тяжелым металлам.