Nøkkelforskjell – bakterielle transposaser vs retrovirale integraser
Det transportable genetiske materialet har utviklet seg med to hovedstrategier for å flytte fra en region til den neste regionen innenfor og mellom genomene. En metode er å fortrenge gjennom et RNA-molekyl før dannelsen av et DNA-molekyl, mens den andre veien involverer DNA-mellomprodukter. Transposaser og virale integraser er eksempler på slikt transponerbart genetisk materiale. Bakterielle transposaser binder seg til enden av transposoner og letter katalysen av transposonbevegelsen til en annen del av genomet gjennom ulike mekanismer. Retrovirale integraser er enzymer som hjelper til med integreringen av det genetiske materialet til retrovirus som HIV i det genetiske materialet (DNA) til vertscellen den infiserer. Dette er nøkkelforskjellen mellom bakterielle transposaser og retrovirale integraser.
Hva er bakterielle transposaser?
Transposase kan defineres som et enzym bundet til enden av transposoner som letter katalyse av transposonbevegelsen til en annen del av genomet gjennom ulike mekanismer. Slike mekanismer inkluderer "klipp og lim-mekanisme" og "replikativ transponeringsmekanisme". Transposase ble først introdusert gjennom kloning av enzymet som er nødvendig for transposisjonen av Tn3-transposonet. To viktige strategier har blitt brukt av de transponerbare genetiske elementene for forskyvning mellom genomer eller fra ett sted til et annet. Transporten gjennom et mellomprodukt av RNA før syntesen av en DNA-kopi er én strategi mens den andre blir bundet til DNA-mellomprodukter alene. Rekombinasjonsreaksjonene som er involvert i integreringen av begge elementene finner sted på grunn av elementspesifikke enzymer. I en forekomst av DNA-elementer er disse enzymene derfor kjent som transposaser, mens de i en forekomst av RNA-elementer er kjent som integraser.
Når man sammenligner forskjellene mellom begge transposisjonsstrategiene, ser innsettingsprosessen ut til å være identisk kjemisk. Men nyere bevis tyder på at visse likheter i integrasjonsmekanismen sees i regionene til aminosyresekvenser som danner et aktivt sted; DDE-motivet. Fem familier av transposaser klassifiseres for tiden, men antallet familier har ennå ikke økt med nye transposase-karakterer. Familiene inkluderer DDE transposase, Tyrosine (Y) transposase, Serine (S) transposase, Rolling circle transposase, Reverse transkriptaser/endonukleaser (RT/En) etc. Disse familiene bruker unike katalytiske mekanismer for å bryte og sammenføye DNA. DDE-transposasen involverer klippe- og limmekanismen til det originale transposonet og bærer tre sett med konserverte aminosyrer, nemlig; aspartat (D), aspartat (D) og glutamat (E). Tyrosintransposasene involverer også klippe- og limmekanismen ved bruk av tyrosinrester, som er stedsspesifikke.
Figur 01: Bakterietransposaser
Serintransposasene involverer et mellomledd av sirkulært DNA og utfører klippe- og limmekanismen akkurat som ovenfor familier. Den rullende sirkeltransposasen involverer kopieringsmekanismen der en enkelt tråd kopieres direkte inn i målstedet gjennom DNA-replikasjon. Dette sikrer at malstrengen og den kopierte strengen har en streng som er nylig syntetisert. Revers transkriptaser/endonukleaser transposasen har ulike mekanismer for transposisjon.
Hva er retrovirale integraser?
I sammenheng med Retroviral Integrase regnes det som et retrovir alt enzym som hjelper til med integreringen av det genetiske materialet til retrovirus som HIV i arvestoffet (DNA) til cellen som er infisert. Disse retrovirale integrasene blir oftest forvekslet med fagintegraser. Eksempler på fagintegraser er λ fagintegrase. Men disse er helt forskjellige enzymer og bør ikke forveksles med. Når det gjelder dannelsen av retrovir alt pre-integrasjonskompleks, spiller retroviral integrase en viktig rolle. Retrovirale integraseproteiner består vanligvis av tre (03) kanoniske domener. Disse domenene er koblet sammen med fleksible linker.
De tre domenene inkluderer et N-termin alt sinkbindende domene hvor tre spiralformede bunter er koblet sammen og stabilisert gjennom koordinering med involvering av en Zn2+ kation, en RNase H-fold katalytisk kjernedomene og et C-termin alt DNA-bindende domene, som er en SH3-fold. Ved undersøkelse og gjennom biokjemisk og strukturell informasjon antyder det at retroviral integrase har evnen til å fungere som en dimer av dimmere (tetramer). I sammenheng med multimerisering og viral DNA-binding, alle tre domenene til det retrovirale integraseproteinet. Hovedfunksjonen til retroviral integrase er å sette inn dets genetiske materiale til verts-DNA. Dette trinnet er det mest avgjørende trinnet i viral replikering av HIV-virus. Når den er vellykket integrert, vil den være der i cellens kromosomale DNA for resten av levetiden.
Figur 02: Retrovirale integraser
Derfor, når den er integrert, er det ingen retur for cellen. Disse retrovirale integrasene involverer katalysering av to hovedreaksjoner inkludert 3'-endebehandling og kovalent ligering. Under 3'-endeprosessering fjernes 2-3 nukleotider fra begge 3'-ender av virus-DNA med den hensikt å avsløre CA-dinukleotidene til 3'-endene av virus-DNA, og under kovalent ligering vil de behandlede 3'-endene av vir alt DNA ligeres kovalent inn i vertens kromosomale DNA.
Hva er likheten mellom bakterielle transposaser og retrovirale integraser?
Både bakterielle transposaser og retrovirale integraser har lignende aminosyresekvenser
Hva er forskjellen mellom bakterielle transposaser og retrovirale integraser?
Bakterielle transposaser vs retrovirale integraser |
|
| Bakteriell transposase er et enzym bundet til enden av transposoner samtidig som det letter katalyse av transposonbevegelsen til en annen del av genomet gjennom ulike mekanismer. | Retroviral Integrases regnes som et retrovir alt enzym som hjelper til med integreringen av det genetiske materialet til retrovirus som HIV i det genetiske materialet (DNA) til cellen som er infisert. |
| Bindende regioner | |
| Høyspesifikke bindingsområder er nødvendig for bakterielle transposaser. | Mindre eller ingen nukleotidsekvens nødvendig for binding. |
Sammendrag – bakterielle transposaser vs retrovirale integraser
Bakterielle transposaser betraktes som et retrovir alt enzym som hjelper til med integreringen av det genetiske materialet til retrovirus som HIV i det genetiske materialet (DNA) til cellen som er infisert. To viktige strategier har blitt brukt av de transponerbare genetiske elementene for forskyvning mellom genomer eller fra ett sted til et annet. Fem familier av transposaser klassifiseres for tiden, men antallet familier har ennå ikke økt med nye transposase-karakterer. Retroviral Integrase, det regnes som et retrovir alt enzym som hjelper til med integreringen av det genetiske materialet til retrovirus som HIV i det genetiske materialet (DNA) til cellen som er infisert. Retrovirale integraseproteiner består vanligvis av tre (03) kanoniske domener. Hovedfunksjonen til retroviral integrase er å sette inn dets genetiske materiale til verts-DNA. Dette trinnet er det mest avgjørende trinnet i viral replikering av HIV-virus. Derfor, når den er integrert, er det ingen retur for cellen. Dette er forskjellen mellom bakterielle transposaser og retroviral integrase.
Last ned PDF-en av bakterielle transposaser vs retrovirale integraser
Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til offline-formål i henhold til sitat. Last ned PDF-versjonen her: Difference Between Bacterial Transposases and Retroviral Integrases
