述 评
功能基因（包括毒力基因、耐药基因）通常不是孤立存在于基因组当中，而是与调控基因（包括重组、接合、表达等）共同组成具备重组调控、功能表达、水平传播等能力的功能单位，称为基因岛（Genomic Islands）。根据所携带功能基因不同，可将基因岛分为耐药岛、代谢岛、共生岛、毒力岛/致病岛（Pathogenicity islands，PAIs）等。
PAI可通过各类可移动遗传元件（Mobile Genetic Elements，MGEs）进行水平转移（Horizontal Gene Transfer，HGT）。MGEs包括：质粒、整合子（Transposons）和整合接合元件（Integrative Conjugative Elements，ICEs）。
ICE依据发现的宿主种类、携带功能基因的不同又可细分为很多种类。了解ICE的特征、分类，以及在不同病原菌中的分布及其功能特征，能够帮助理解和深入挖掘与病原菌耐药性、毒力等重要生物学特征密切相关的遗传和分子特征，为开发治疗和防控手段提供基础。
ICE基础特征
通常，ICE具有高度模块化的分子结构，其中的模块包括：重组、接合、调控、附属部分等。依接合模块的不同，可分为：T4SS-type ICEs和Actinomycete ICEs（AICEs）。前者携带IV型分泌系统（Type IV Secretion System，T4SS），后者不携带T4SS，且仅在放线菌（Actinobacteria）发现，因而得名。
ICE能够携带各类负载基因（cargo genes），编码不同的功能蛋白，包括：抗菌药物耐药性、重金属抗性、碳源利用、抗生素合成、致病性、适应性表型等。
典型的ICE具有三个功能模块：
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重组（Recombination）：实现特定位点的整合（integration）和 整个元件的切除（Excision）；
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接合（Conjugation）：参与菌体间的接合以实现遗传元件的传递，如T4SS；
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调控（Regulation）：参与遗传元件的稳定和维持。
已发现的ICE：
ICEKp1 家族
通过分析高毒力肺炎克雷伯菌株NTUH-K2044的基因组，发现了一个长度为76 kb具备ICE特征的遗传元件，命名为ICEkp1。
ICEkp1具有三个功能区域（下图）：
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5’区：编码耶尔森菌素（yersiniabactin）；
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中间区：与毒力质粒pLVPK的部分区域高度同源，参与铁离子获取和粘液表型；
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3’区：与元件的调控和移动相关。
ICEkp1 家族的多样性：
在这项研究中，通过对2498个肺炎克雷伯菌全基因组的分析，发现了与ICEkp1有着相似结构但有差异的另外13型ICEkp，并分别命名为ICEkp2-ICEkp14（见下图）。
(a)：核心模块的基因结构。图中模块的不同颜色代表不同的功能区域。黑灰色：耶尔森菌素合成位点ybt；蓝色：移动组件模块；紫色：Zn2+/Mn2+模块。(b)：ICEkp1家族不同型别的基因结构。红色：大肠杆菌素编码基因clb。(c)：不完整的ICEkp1家族基因结构。
提示：后续发现的ICEkp2与以上ICEkp1家族在基因结构和生物学功能上均有较大差异，为便于区分，将上述14种结构称为ICEkp1家族的不同型别：ICEkp1.1 – ICEkp1.14。
近三分之一的受试菌株携带有不同型别的ICEkp1家族结构。其中，以ICEkp1.4分布最广，其次是ICEkp1.10、ICEkp1.5和ICEkp1.3。
在一些高危克隆（如CG258）中，ICEkp1家族分布尤为广泛。表明其所携带的耐药基因和耶尔森菌素基因在宿主菌的传播和致病过程中可能发挥重要作用。
耶尔森菌素编码基因（ybt）也存在序列差异，分为：ybt1 – ybt17.
大肠杆菌素编码基因（clb）仅存在于ICEkp1.10结构中。
依据ybt和clb的序列差异，亦可进行MLST分析，分别称为YbST和CbST，能够帮助在不同维度揭示菌株间的进化关系。
ICEKp2
ICEkp2与ICEkp1家族拥有完全不同的基因结构，但也拥有介导元件移动的基因模块（包括重组、DNA分离、接合）和其他是附属基因。
ICEkp2高度保守，不能独立介导所在质粒在菌体间的传递，但却可以加强ICEkp1家族所介导的质粒传递。这是首次在革兰阴性菌中发现的ICEs间的交互作用。
有趣的是，有81.6%的ST258菌株携带有ICEkp2，而其他克隆则很少。