31.6. Плазмиды факторы R придают бактериям устойчивость к антибиотикам
Поразительным примером необычно быстрой эволюции бактерий может служить эпидемия бактериальной дизентерии, протекавшая в 1955 г. Один из штаммов Shigella dysenteriae приобрел устойчивость одновременно к хлорамфениколу, стрептомицину, сульфаниламидам и тетрациклину. Такого рода множественная устойчивость к лекарственным препаратам в настоящее время широко распространена среди многих патогенных микроорганизмов. Гены, придающие устойчивость к многим антибиотикам, соединены вместе в плазмидных факторах R (от англ. resistance - устойчивость), называемых также факторами устойчивости. Наиболее крупные из этих плазмид наряду с несколькими генами
содержат также фактор переноса устойчивости (resistance transfer factor - RTF) (рис. 31.14). Участок
позволяет плазмиде переноситься в другие бактерии с помощью конъюгации. В действительности гены участка
весьма сходны с аналогичными генами факторов
Гены
кодируют ферменты, инактивирующие определенные лекарственные вещества. Факторы
имеющие участок
могут переноситься между различными видами бактерий при совместном культивировании. Следовательно, множественная устойчивость к антибиотикам может быть трансмиссивной.
Маленькие плазмиды факторы R лишены области
и обычно придают клетке устойчивость только к одному антибиотику. Например, плазмида
длиной
несет ген устойчивости к тетрациклину, но она не может быть перенесена путем конъюгации. Однако этот ген
может присоединиться к другой плазмиде, несущей иной ген устойчивости к какому-либо веществу (рис. 31.15). Если эти гены
интегрируют с плазмидой, содержащей область
возникает трансмиссивная
Рис. 31.14. Схематическое изображение фактора
Гены
(ответственные за конъюгацию и репликацию) показаны зеленым цветом, а гены
(ответственные за устойчивость к различным лекарственным веществам) — красным.
-элементы показаны желтым цветом.
Рис. 31.15. Инфекционный фактор R образуется, когда ген
присоединяется к плазмиде RTF.
Рис. 31.16. Перенос гена (показано красным цветом), граничащего с обеих сторон с
-элементами (желтый цвет). При транспозиции реципиентный участок (синий цвет) удваивается. Один конец транспозона представляет собой обращенный повтор другого конца.
R-плазмида. Следовательно, плазмиды, являющиеся сложными факторами
образуются из весьма подвижных элементов, обусловливающих, устойчивость к отдельным химическим соединениям. Такие генетические элементы, способные к переносу, теперь называют транспозонами.