Ključna razlika – bakterijske transpozaze proti retrovirusnim integrazam
Prenosljivi genetski material se je razvil z dvema glavnima strategijama za premikanje iz ene regije v naslednjo regijo znotraj in med genomi. Ena metoda je izpodrivanje skozi molekulo RNA pred nastankom molekule DNA, medtem ko druga pot vključuje vmesne spojine DNA. Transpozaze in virusne integraze so primeri takega prenosljivega genskega materiala. Bakterijske transpozaze se vežejo na konec transpozonov in z različnimi mehanizmi olajšajo katalizo gibanja transpozonov v drug del genoma. Retrovirusne integraze so encimi, ki pomagajo pri integraciji genetskega materiala retrovirusa, kot je HIV, v genetski material (DNK) gostiteljske celice, ki jo okuži. To je ključna razlika med bakterijskimi transpozazami in retrovirusnimi integrazami.
Kaj so bakterijske transpozaze?
Transpozazo lahko opredelimo kot encim, vezan na konec transpozonov, ki olajša katalizo premikanja transpozonov v drug del genoma prek različnih mehanizmov. Takšni mehanizmi vključujejo "mehanizem izreži in prilepi" in "mehanizem replikativnega prenosa". Transpozazo so najprej uvedli s kloniranjem encima, ki je potreben za prenos transpozona Tn3. Prenosljivi genetski elementi so uporabili dve pomembni strategiji za premik med genomi ali z enega mesta na drugega. Prenos skozi intermediat RNK pred sintezo kopije DNK je ena strategija, medtem ko je druga vezana samo na intermediate DNK. Reakcije rekombinacije, ki sodelujejo pri integraciji obeh elementov, potekajo zaradi za element specifičnih encimov. Tako so v primeru elementov DNA ti encimi znani kot transpozaze, medtem ko so v primeru elementov RNA znani kot integraze.
Pri primerjavi razlik med obema strategijama prenosa se zdi, da je postopek vstavljanja kemično enak. Toda nedavni dokazi kažejo, da so določene podobnosti v mehanizmu integracije vidne v regijah aminokislinskih sekvenc, ki tvorijo aktivno mesto; motiv DDE. Trenutno je razvrščenih pet družin transpozicij, vendar se bo število družin še povečalo z novimi transpozaznimi znaki. Družine vključujejo transpozazo DDE, transpozazo tirozina (Y), transpozazo serina (S), transpozazo valjajočega kroga, reverzne transkriptaze/endonukleaze (RT/En) itd. Te družine uporabljajo edinstvene katalitične mehanizme za lomljenje in ponovno spajanje DNA. Transpozaza DDE vključuje mehanizem izreži in prilepi prvotnega transpozona in prenaša tri sklope ohranjenih aminokislin, in sicer; aspartat (D), aspartat (D) in glutamat (E). Tirozinske transpozaze so vključene tudi v mehanizem izreži in prilepi z uporabo ostankov tirozina, ki je odvisen od mesta.
Slika 01: Bakterijske transpozaze
Serinske transpozaze vključujejo intermediat krožne DNK in izvajajo mehanizem izreži in prilepi tako kot zgoraj navedene družine. Transpozaza valjajočega kroga vključuje mehanizem kopiranja, kjer se posamezna veriga neposredno prekopira na ciljno mesto z replikacijo DNA. To zagotavlja, da imata pramen predloge in kopirani pramen novo sintetiziran pramen. Transpozaza reverzne transkriptaze/endonukleaze ima različne mehanizme prenosa.
Kaj so retrovirusne integraze?
V kontekstu retrovirusne integraze velja za retrovirusni encim, ki pomaga pri integraciji genetskega materiala retrovirusa, kot je HIV, v genetski material (DNK) okužene celice. Te retrovirusne integraze se najpogosteje zamenjujejo s fagnimi integrazami. Primeri fagnih integraz so fagna integraza λ. Toda to so popolnoma različni encimi in jih ne smete zamenjevati. V zvezi s tvorbo retrovirusnega predintegracijskega kompleksa ima retrovirusna integraza pomembno vlogo. Proteini retrovirusne integraze so običajno sestavljeni iz treh (03) kanoničnih domen. Te domene so povezane s prilagodljivimi povezovalci.
Tri domene vključujejo N terminalno domeno, ki veže cink, kjer so trije vijačni snopi povezani in stabilizirani s koordinacijo z vpletenostjo kationa Zn2+, gube RNaze H katalitsko jedrno domeno in C terminalno DNA vezavno domeno, ki je SH3 gub. S preiskavo ter biokemičnimi in strukturnimi informacijami nakazuje, da ima retrovirusna integraza sposobnost delovanja kot dimer dimerjev (tetramer). V kontekstu multimerizacije in vezave virusne DNA, vse tri domene retrovirusnega proteina integraze. Glavna funkcija retrovirusne integraze je vstaviti svoj genetski material v gostiteljsko DNK. Ta korak je najpomembnejši korak pri replikaciji virusa HIV. Ko se uspešno integrira, bo prisoten v kromosomski DNK celice do konca svoje življenjske dobe.
Slika 02: Retrovirusne integraze
Torej, ko je enkrat integrirana, za celico ni povratka. Te retrovirusne integraze vključujejo kataliziranje dveh glavnih reakcij, vključno s procesiranjem na 3' koncu in kovalentno ligacijo. Med obdelavo 3' konca se odstranijo 2-3 nukleotidi z obeh 3' koncev virusne DNA z namenom, da se razkrijejo dinukleotidi CA 3' koncev virusne DNA, med kovalentno ligacijo pa se obdelani 3' konci virusna DNA se kovalentno veže v kromosomsko DNA gostitelja.
Kakšna je podobnost med bakterijskimi transpozazami in retrovirusnimi integrazami?
Tako bakterijske transpozaze kot retrovirusne integraze imajo podobna aminokislinska zaporedja
Kakšna je razlika med bakterijskimi transpozazami in retrovirusnimi integrazami?
Bakterijske transpozaze proti retrovirusnim integrazam |
|
| Bakterijska transpozaza je encim, vezan na konec transpozonov, hkrati pa olajša katalizo premikanja transpozonov v drug del genoma prek različnih mehanizmov. | Retrovirusne integraze veljajo za retrovirusni encim, ki pomaga pri integraciji genetskega materiala retrovirusa, kot je HIV, v genetski material (DNK) celice, ki je okužena. |
| Območja vezave | |
| Za bakterijske transpozaze so potrebne visoko specifične vezavne regije. | Za vezavo je potrebno manj ali nič nukleotidnega zaporedja. |
Povzetek – bakterijske transpozaze proti retrovirusnim integrazam
Bakterijske transpozaze veljajo za retrovirusni encim, ki pomaga pri integraciji genetskega materiala retrovirusa, kot je HIV, v genetski material (DNK) celice, ki je okužena. Prenosljivi genetski elementi so uporabili dve pomembni strategiji za premik med genomi ali z enega mesta na drugega. Trenutno je razvrščenih pet družin transpozicij, vendar se bo število družin še povečalo z novimi transpozaznimi znaki. Retrovirusna integraza velja za retrovirusni encim, ki pomaga pri integraciji genetskega materiala retrovirusa, kot je HIV, v genetski material (DNK) okužene celice. Proteini retrovirusne integraze so običajno sestavljeni iz treh (03) kanoničnih domen. Glavna funkcija retrovirusne integraze je vstaviti svoj genetski material v gostiteljsko DNK. Ta korak je najpomembnejši korak pri replikaciji virusa HIV. Zato po integraciji za celico ni povratka. To je razlika med bakterijskimi transpozazami in retrovirusno integrazo.
Prenesite PDF bakterijske transpozaze vs retrovirusne integraze
Različico PDF tega članka lahko prenesete in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombo o citiranju. Prenesite PDF različico tukaj: Razlika med bakterijskimi transpozazami in retrovirusnimi integrazami
