Интегративные и конъюгативные элементы (ICE): функции и механизмы работы

Горизонтальный перенос генов играет важную роль в эволюции микроорганизмов, позволяя им приобретать новые гены и фенотипы. Интегративные и конъюгативные элементы (ICE; также известные как конъюгативные транспозоны) представляют собой модульные мобильные генетические элементы, интегрированные в геном хозяина и пассивно реплицирующиеся при репликации хромосомы и делении клетки. Индукция экспрессии генов ICE приводит к его вырезанию, образованию консервативного аппарата конъюгации — системы секреции IV типа — и потенциальной передаче ДНК подходящим клеткам-реципиентам. ICE обычно содержат грузовые гены, которые, как правило, не связаны непосредственно с жизненным циклом ICE и придают клеткам-хозяевам определенные фенотипические свойства. Мы обобщаем сведения о жизненном цикле и открытии ICE, некоторых механизмах их регуляции, а также о том, как типы грузовых генов повлияли на представления об ICE. Мы обсуждаем, каким образом ICE могут приобретать новые грузовые гены, и описываем проблемы, стоящие перед этой областью, а также различные направления изучения биологии ICE.