Ključna razlika med serinsko in tirozinsko rekombinazo je v tem, da je pri serinski rekombinazi serin nukleofilna aminokislina, ki jo encim uporablja za napad na DNA med mestoma specifično rekombinazo, medtem ko je pri tirozin rekombinazi tirozin nukleofilna aminokislina, ki se uporablja z encimom za napad na DNK med rekombinacijo, specifično za mesto.
Rekombinacija, specifična za mesto (konzervativna rekombinacija, specifična za mesto) je vrsta tehnike genetske rekombinacije, pri kateri poteka izmenjava verig DNK med segmenti, ki imajo določeno stopnjo homologije zaporedja. Rekombinaze, specifične za mesto, uravnavajo proces rekombinacije, specifične za mesto. Ti encimi so razvrščeni v dve družini kot družina serin rekombinaz in družina tirozin rekombinaz. Imena izhajajo iz ohranjenega nukleofilnega aminokislinskega ostanka, ki je prisoten v zgornjih dveh razredih rekombinaz, ki se uporablja za napad na DNK in ki postane kovalentno povezan z njo med izmenjavo verig v rekombinaciji, specifični za mesto.
Kaj je serinska rekombinaza?
Pri metodi rekombinacije, specifične za mesto, sta dve kratki zaporedji DNK ('ciljni mesti') prerezani na določenih točkah v obeh verigah, odrezani konci pa so ponovno združeni z novimi partnerji. Tehnologije rekombinacije, specifične za mesto, so genomska orodja v genskem inženiringu, ki so odvisna od encimov rekombinaze za zamenjavo ciljnega dela DNA. Ugotovljeno je bilo, da številni rekombinacijski sistemi, specifični za mesto, izvajajo te preureditve DNK za različne namene. Toda vsi ti encimi rekombinaze pripadajo dvema družinama. Serinska rekombinaza je ena izmed njih. Posredujejo lahko do tri vrste preureditev DNK: integracijo, ekscizijo in inverzijo.
Slika 01: Serinska rekombinaza
Mestospecifične rekombinaze, kot je serinska rekombinaza, izvajajo preureditev DNK s prepoznavanjem in vezavo na kratko zaporedje DNK (ciljno mesto), na katerem cepijo hrbtenico DNK. Kasneje pride do izmenjave dveh vijačnic DNK in do ponovnega spajanja verig DNK. V serin rekombinazi je serin aminokislina, ki jo encim uporablja za napad na DNA med rekombinacijo, specifično za mesto. Med cepitvijo DNA nastane vez protein-DNA z reakcijo transesterifikacije. Fosfodiestrsko vez nadomesti fosfoserinska vez med 5'fosfatno skupino na mestu cepitve in hidroksilno skupino ohranjenega serinskega ostanka. Nova vez shrani energijo, ki se porabi za cepitev DNK na ciljnem mestu. Ta energija se kasneje uporabi za ponovno spajanje DNK z ustrezno hidroksilno skupino deoksiriboze na drugem mestu. Primeri serin rekombinaz so serinske resolvaze/invertaze in serinske integraze.
Kaj je tirozin rekombinaza?
Tirozin rekombinaza je drugi razred encimov, ki uravnava konzervativno rekombinacijo, specifično za mesto. Kot je bilo opisano prej, tirozin rekombinaza na enak način izvaja tudi preureditev DNK s prepoznavanjem in vezavo na kratko sekvenco DNK (tarčno mesto), na kateri cepi hrbtenico DNK. Kasneje pride do zamenjave dveh vijačnic DNK in ponovnega spajanja verig DNK.
Slika 02: Tirozinska rekombinaza
Toda v tirozin rekombinazi je tirozin aminokislina, ki jo encim uporablja za napad na DNK med rekombinacijo, specifično za mesto. Skupna značilnost tega razreda je ohranjen nukleofilni ostanek tirozina, ki napada cepljivi DNA-fosfat, da tvori 3'-fosfotirozinsko vez. Tirozin rekombinaze (A1) in tirozin integraze (A2) so pomembne skupine encimov v družini encimov tirozin rekombinaze.
Kakšne so podobnosti med serinsko in tirozinsko rekombinazo?
- So razred encimov rekombinaze.
- Oba urejata rekombinacijo, specifično za mesto.
- So beljakovine.
- Osnovna kemijska reakcija je pri obeh enaka.
- Oboje katalizira reakcije transesterifikacije.
Kakšna je razlika med serinsko in tirozinsko rekombinazo?
V serinski rekombinazi je serin nukleofilna aminokislina, ki jo encim uporablja za napad na DNA med rekombinacijo, specifično za mesto. Po drugi strani pa je v tirozin rekombinazi tirozin nukleofilna aminokislina, ki jo encim uporablja za napad na DNA med rekombinacijo, specifično za mesto. Torej, to je ključna razlika med serinsko in tirozin rekombinazo. Skupna značilnost serin rekombinaze je, da tvori fosfoserinsko vez z DNA, medtem ko tirozin rekombinaza tvori fosfotirozinsko vez z DNA med mestom specifičnim rekombinacijskim procesom.
Spodnja infografika navaja razlike med serinsko in tirozin rekombinazo v obliki tabele.
-
Razlika med serinsko in tirozin rekombinazo v obliki tabele
Povzetek – serin proti tirozin rekombinazi
Rekombinacija se lahko pojavi med podobnimi molekulami DNA kot pri rekombinaciji homologov ali med različnimi molekulami kot pri rekombinaciji nehomologov. Lokalno specifična rekombinacija je vrsta genetske rekombinacije, pri kateri poteka izmenjava verig DNK med segmenti, ki imajo vsaj določeno stopnjo homologije zaporedja. Katalizirajo ga rekombinaze. Večina rekombinaz je razvrščenih v dve družini: serin rekombinaza in tirozin rekombinaza. Serinska rekombinaza uporablja serin kot nukleofilno aminokislino za napad na DNK med procesom rekombinacije, specifičnega za mesto. Tirozinska rekombinaza uporablja tirozin kot nukleofilno aminokislino za napad na DNK med mestom specifičnim procesom rekombinacije. Zato je to ključna razlika med serinsko in tirozinsko rekombinazo.
