Kluczowa różnica - bakteryjne transpozazy a integrazy retrowirusowe
Przenośny materiał genetyczny wyewoluował z dwiema głównymi strategiami przemieszczania się z jednego regionu do następnego w obrębie genomów i między nimi. Jedna metoda polega na przemieszczeniu się przez cząsteczkę RNA przed utworzeniem cząsteczki DNA, podczas gdy druga ścieżka obejmuje półprodukty DNA. Przykładami takiego zdolnego do transpozycji materiału genetycznego są transpozazy i integrazy wirusowe. Bakteryjne transpozazy wiążą się z końcami transpozonów i ułatwiają katalizę ruchu transpozonu do innej części genomu poprzez różne mechanizmy. Integrazy retrowirusowe to enzymy, które pomagają w integracji materiału genetycznego retrowirusa, takiego jak HIV, z materiałem genetycznym (DNA) komórki gospodarza, którą zakaża. Jest to kluczowa różnica między transpozazami bakteryjnymi a integrazami retrowirusowymi.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Czym są transpozazy bakteryjne
3. Czym są integrazy retrowirusowe
4. Podobieństwa między transpozazami bakteryjnymi a integrazami retrowirusów
5. Porównanie obok siebie - transpozazy bakteryjne vs integrazy retrowirusowe w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Czym są transpozazy bakteryjne?
Transpozazę można zdefiniować jako enzym związany na końcach transpozonów, który ułatwia katalizę ruchu transpozonu do innej części genomu poprzez różne mechanizmy. Mechanizmy takie obejmują „mechanizm kopiowania i wklejania” oraz „mechanizm transpozycji replikacyjnej”. Transpozazę wprowadzono najpierw poprzez klonowanie enzymu potrzebnego do transpozycji transpozonu Tn3. Dwie ważne strategie zostały wykorzystane przez transpozycyjne elementy genetyczne do przemieszczania między genomami lub z jednego miejsca do drugiego. Transport przez półprodukt RNA przed syntezą kopii DNA jest jedną strategią, podczas gdy druga polega na wiązaniu samych półproduktów DNA. Reakcje rekombinacji, które biorą udział w integracji obu elementów, zachodzą dzięki enzymom specyficznym dla pierwiastków. A zatem,w przypadku elementów DNA enzymy te są znane jako transpozazy, podczas gdy w przypadku elementów RNA są znane jako integrazy.
Porównując różnice między obiema strategiami transpozycji, wydaje się, że proces wstawiania jest identyczny chemicznie. Jednak ostatnie dowody sugerują, że pewne podobieństwa w mechanizmie integracji są widoczne w regionach sekwencji aminokwasów, które tworzą miejsce aktywne; motyw DDE. Obecnie klasyfikowanych jest pięć rodzin transpozaz, ale liczba rodzin jeszcze nie wzrośnie wraz z nowymi znakami transpozazy. Rodziny te obejmują transpozazę DDE, transpozazę tyrozynową (Y), transpozazę serynową (S), transpozazę toczącego się koła, odwrotne transkryptazy / endonukleazy (RT / En) itp. Te rodziny wykorzystują unikalne mechanizmy katalityczne do rozrywania i ponownego łączenia DNA. Transpozaza DDE uczestniczy w mechanizmie wycinania i wklejania oryginalnego transpozonu i przenosi trzy zestawy konserwowanych aminokwasów, a mianowicie;asparaginian (D), asparaginian (D) i glutaminian (E). Transpozazy tyrozyny biorą również udział w mechanizmie wycinania i wklejania poprzez wykorzystanie reszty tyrozyny, która jest specyficzna dla miejsca.
Rysunek 01: Transpozazy bakteryjne
Transpozazy serynowe obejmują półprodukt kolistego DNA i wykonują mechanizm wycinania i wklejania, tak jak w przypadku poprzednich rodzin. Transpozaza toczącego się koła bierze udział w mechanizmie kopiowania, w którym pojedyncza nić jest bezpośrednio kopiowana do miejsca docelowego poprzez replikację DNA. Zapewnia to, że nić szablonowa i skopiowana nić mają nić, która jest nowo syntetyzowana. Transpozaza odwrotnych transkryptaz / endonukleaz ma różne mechanizmy transpozycji.
Co to są integrazy retrowirusowe?
W kontekście integrazy retrowirusowej jest uważana za enzym retrowirusowy, który pomaga w integracji materiału genetycznego retrowirusa, takiego jak HIV, z materiałem genetycznym (DNA) zakażonej komórki. Te integrazy retrowirusowe są najczęściej mylone z integracjami fazowymi. Przykładami integraz faga są integrazy faga λ. Ale są to zupełnie inne enzymy i nie należy ich mylić. W odniesieniu do tworzenia retrowirusowego kompleksu preintegracyjnego, integraza retrowirusowa odgrywa główną rolę. Białka integrazy retrowirusa zazwyczaj składają się z trzech (03) domen kanonicznych. Te domeny są połączone elastycznymi linkerami.
Te trzy domeny obejmują N-końcową domenę wiążącą cynk, w której trzy helikalne wiązki są połączone i stabilizowane poprzez koordynację z udziałem Zn 2+kation, krotność katalitycznej domeny rdzeniowej RNazy H i C-końcowa domena wiążąca DNA, która jest krotnością SH3. Poprzez badanie i informacje biochemiczne i strukturalne sugeruje, że integraza retrowirusowa ma zdolność działania jako dimer dimerów (tetramer). W kontekście multimeryzacji i wiązania wirusowego DNA, wszystkie trzy domeny retrowirusowego białka integrazy. Główną funkcją integrazy retrowirusowej jest wstawianie materiału genetycznego do DNA gospodarza. Ten krok jest najważniejszym etapem replikacji wirusa HIV. Po pomyślnym zintegrowaniu pozostanie w chromosomalnym DNA komórki przez resztę jej życia.
Rysunek 02: Integrazy retrowirusowe
Dlatego po integracji nie ma powrotu dla komórki. Te integrazy retrowirusowe biorą udział w katalizowaniu dwóch głównych reakcji, w tym przetwarzania końca 3 'i ligacji kowalencyjnej. Podczas przetwarzania końca 3 'usuwa się 2-3 nukleotydy z obu końców 3' DNA wirusowego w celu ujawnienia dinukleotydów CA z końców 3 'wirusowego DNA, a podczas ligacji kowalencyjnej przetworzone końce 3' wirusowe DNA liguje się kowalencyjnie do chromosomalnego DNA gospodarza.
Jakie jest podobieństwo między transpozazami bakteryjnymi a integrazami retrowirusów?
Zarówno transpozazy bakteryjne, jak i integrazy retrowirusowe mają podobne sekwencje aminokwasowe
Jaka jest różnica między transpozazami bakteryjnymi a integrazami retrowirusów?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Bakteryjne transpozazy a integrazy retrowirusowe |
|
| Bakteryjna transpozaza jest enzymem związanym z końcami transpozonów, jednocześnie ułatwiając katalizę ruchu transpozonu do innej części genomu poprzez różne mechanizmy. | Integrazy retrowirusowe uważa się za enzym retrowirusowy, który pomaga w integracji materiału genetycznego retrowirusa, takiego jak HIV, z materiałem genetycznym (DNA) zakażonej komórki. |
| Wiążące regiony | |
| Dla transpozaz bakteryjnych potrzebne są wysoce specyficzne regiony wiążące. | Mniej lub żadna sekwencja nukleotydowa potrzebna do wiązania. |
Podsumowanie - Bakteryjne transpozazy a integrazy retrowirusowe
Bakteryjne transpozazy są uważane za enzym retrowirusowy, który pomaga w integracji materiału genetycznego retrowirusa, takiego jak HIV, z materiałem genetycznym (DNA) zakażonej komórki. Dwie ważne strategie zostały wykorzystane przez transpozycyjne elementy genetyczne do przemieszczania między genomami lub z jednego miejsca do drugiego. Obecnie klasyfikowanych jest pięć rodzin transpozaz, ale liczba rodzin jeszcze nie wzrośnie wraz z nowymi znakami transpozazy. Integraza retrowirusowa jest uważana za enzym retrowirusowy, który pomaga w integracji materiału genetycznego retrowirusa, takiego jak HIV, z materiałem genetycznym (DNA) zakażonej komórki. Białka integrazy retrowirusa zazwyczaj składają się z trzech (03) domen kanonicznych. Główną funkcją integrazy retrowirusowej jest wstawianie materiału genetycznego do DNA gospodarza. Ten krok jest najważniejszym etapem replikacji wirusa HIV. Dlatego po integracji nie ma powrotu dla komórki. Taka jest różnica między transpozazami bakteryjnymi a integrazą retrowirusa.
Pobierz plik PDF przedstawiający transpozazy bakteryjne vs integrazy retrowirusowe
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notą cytatową. Pobierz wersję PDF tutaj: Różnica między transpozazami bakteryjnymi a integrazami retrowirusów
