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Los genes de virulencia de las bacterias patógenas, que codifican toxinas, adhesinas, invasinas u otros factores de virulencia, pueden estar localizados en elementos genéticos transmisibles, como transposones, plásmidos o bacteriófagos. Además, estos genes pueden formar parte de regiones específicas del cromosoma bacteriano, denominadas 'islas de patogenicidad' (PAI, por sus siglas en inglés). Las islas de patogenicidad se encuentran tanto en bacterias gramnegativas como grampositivas. Están presentes en el genoma de cepas patógenas de una especie determinada, pero ausentes o muy poco frecuentes en las variantes no patógenas de la misma especie o de especies relacionadas. Comprenden grandes regiones de ADN (hasta 200 kb de ADN) y a menudo contienen más de un gen de virulencia, cuyo contenido en G+C suele diferir del del resto del genoma bacteriano. En la mayoría de los casos, los PAI están flanqueados por secuencias de ADN específicas, como repeticiones directas o elementos de secuencia de inserción (IS). Además, los PAI de ciertas bacterias (por ejemplo, Escherichia coli uropatógena, Yersinia spp., Helicobacter pylori) tienden a eliminarse con alta frecuencia o pueden sufrir duplicaciones y amplificaciones.