К мобильным элементам относят и геномные острова, которые представляют собой крупные гибридные фрагменты ДНК, обычно с отличным от хромосомной ДНК бактерии-хозяина G-C-составом. Эти структуры включают группы функционально родственных или неродственных генов и гены рекомбиназ разной природы: интсгразы лямбдоидного типа, транспозазы, целые или урезанные IS-элементы.

Первоначально описанные выше структуры, содержащие гены вирулентности, были обнаружены у патогенных бактерий. Они получили название «острова патогенности». Позднее сходные блоки генов, кодирующие различные функции (разные метаболические активности, резистентность к разным антибиотикам, гены симбиоза с растениями) были выявлены и у невирулентных бактерий; для них был введен общий термин «геномные острова».

Геномные острова характеризуются большой протяженностью — не менее 10 тпо. Обычно их G-C-состав существенно отличается от G-C-состава основного генома бактериальной клетки, что свидетельствует о чужеродном происхождении геномных островов. Для последних характерно также фланкирование короткими прямыми повторяющимися последовательностями ДНК или IS-элементами и уже упомянутое выше присутствие генов мобильности разной природы: генов, контролирующих интегразы лямбдоидного типа, транспозазы, урезанных IS-элементов и иногда точек начала репликации плазмид. Обычно геномные острова, как и другие мигрирующие элементы, нестабильны сами и придают нестабильность окружающим их последовательностям ДНК-мишени.

В целом геномные острова представляют собой гибридные структуры, собранные из генов, контролирующих одну или несколько близких функций, и полученных из разных мобильных элементов или фагов модулей, обеспечивающих внедрение в мишень. Некоторые из геномных островов утратили гены мобильности, по-видимому, в результате различных перестроек и стали стабильными фрагментами бактериальных репликонов, отличающимися по G-C-составу от основных последовательностей генома.

Наличие геномных островов и их структурные особенности свидетельствуют о широком обмене генетическим материалом не только внутри отдельных видов бактерий, но и между систематически весьма далекими группами.

- Читать далее "Перенос генов и изменчивость бактерий в природных условиях"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 21.07.2019