Mobila genetiska element

Mobila genetiska element (MGE)

Kurs: Basvetenskap 6

Vad är det?

• DNA-sekvenser som kan förflytta sig inom ett genom eller mellan celler och som bär med sig gener för resistens, virulens eller metabolism.
• Huvudtyper:
  • Plasmider — cirkulärt, episomalt DNA som replikerar självständigt. Konjugativa plasmider kan överföra sig själva.
  • Insertionssekvenser (IS) — de enklaste elementen, innehåller bara ett transposasgen och flankerande repetitioner. Kan slå ut gener genom att hoppa in i dem, eller aktivera nedströmsgener genom att föra med sig en promotor.
  • Transposoner — “hoppande gener” som utöver transposas bär nyttolastgener, typiskt resistensgener. Tn1546 bär exempelvis vanA hos VRE.
  • Integroner — genfångstsystem som med ett integras samlar in genkassetter i rad och uttrycker dem från en gemensam promotor. Detta är den vanligaste orsaken till att multipel resistens paketeras ihop.
  • Patogenicitetsöar — större kromosomala regioner med avvikande GC-halt som kodar hela virulenssystem, t.ex. typ III-sekretionssystem hos Salmonella och Shigella.
  • Profager — integrerat fag-DNA som kan bära toxin­gener.

Varför är det viktigt / Mekanism

• MGE förklarar två av mikrobiologins mest slående fenomen: hur multiresistens uppstår som ett paket och varför bara vissa stammar av en art är patogena.
• Escherichia coli är standardexemplet: samma art kan vara harmlös tarmflora, EHEC (shigatoxin via profag), ETEC (LT/ST-toxin via plasmid) eller UPEC (adhesiner och toxiner via patogenicitetsöar). Skillnaden ligger nästan helt i vilka mobila element stammen bär.

Klinisk relevans & Diagnostik

• Vid utbrottsutredning används helgenomsekvensering för att avgöra om spridningen beror på en klon (samma bakteriestam sprids) eller på ett plasmidutbrott (samma resistensplasmid har spritt sig mellan olika arter). Åtgärderna skiljer sig åt.

Klinisk pärla

Art plus mobila element, inte arten ensam, avgör vad en bakterie kan göra. Det är därför odlingssvarets “E. coli” måste tolkas tillsammans med klinik och eventuell toxindiagnostik.

Tenta-fokus

Kunna koppla element till exempel: profag → difteritoxin och shigatoxin; plasmid → ESBL och vanA; patogenicitetsö → typ III-sekretionssystem; integron → multiresistenskassetter.

Kopplingar

Relaterat: Plasmider, Integroner, Bakteriofager, Horisontell genöverföring, Antibiotikaresistens, Virulensfaktorer, Episomalt DNA