Peamine erinevus – bakteriaalsed transposaasid vs retroviiruse integraasid
Transporditav geneetiline materjal on arenenud kahe peamise strateegiaga, et liikuda ühest piirkonnast järgmisse genoomide sees ja nende vahel. Üks meetod on tõrjuda läbi RNA molekuli enne DNA molekuli moodustumist, samas kui teine rada hõlmab DNA vaheühendeid. Transposaasid ja viiruse integraasid on sellise ülekantava geneetilise materjali näited. Bakteriaalsed transposaasid seonduvad transposoonide lõppu ja hõlbustavad erinevate mehhanismide kaudu transposooni liikumise katalüüsi teise genoomi ossa. Retroviiruse integraasid on ensüümid, mis aitavad integreerida retroviiruse (nt HIV) geneetilist materjali nakatava peremeesraku geneetilisse materjali (DNA-sse). See on peamine erinevus bakteriaalsete transposaaside ja retroviiruse integraaside vahel.
Mis on bakteriaalsed transposaasid?
Transposaasi võib määratleda kui ensüümi, mis on seotud transposoonide otsaga, mis hõlbustab transposooni liikumise katalüüsi erinevate mehhanismide kaudu teise genoomi ossa. Sellised mehhanismid hõlmavad „lõika ja kleebi mehhanismi” ja „replikatiivset ülevõtmise mehhanismi”. Transposaas sisestati esm alt ensüümi kloonimise kaudu, mis on vajalik Tn3 transposooni transponeerimiseks. Ülekantavad geneetilised elemendid on genoomide vahel või ühest kohast teise nihutamiseks kasutanud kahte olulist strateegiat. RNA transport läbi vaheühendi enne DNA koopia sünteesi on üks strateegia, samas kui teine on seotud ainult DNA vaheühenditega. Rekombinatsioonireaktsioonid, mis on seotud mõlema elemendi integreerimisega, toimuvad elemendispetsiifiliste ensüümide tõttu. Seega nimetatakse neid ensüüme DNA elementide puhul transposaasideks, RNA elementide puhul aga integraasideks.
Kui võrrelda erinevusi mõlema ülevõtmisstrateegia vahel, näib sisestamise protsess olevat keemiliselt identne. Kuid hiljutised tõendid viitavad sellele, et teatud sarnasusi integratsioonimehhanismides on näha aminohappejärjestuste piirkondades, mis moodustavad aktiivse saidi; DDE motiiv. Praegu klassifitseeritakse viit transposaasi perekonda, kuid perekondade arv ei suurene uute transposaasimärkidega. Perekondade hulka kuuluvad DDE transposaas, türosiini (Y) transposaas, seriini (S) transposaas, Rolling circle transposaas, pöördtranskriptaasid/endonukleaasid (RT/En) jne. Need perekonnad kasutavad DNA purustamiseks ja uuesti ühendamiseks ainulaadseid katalüütilisi mehhanisme. DDE transposaas osaleb algse transposooni lõikamise ja kleepimise mehhanismis ning kannab endas kolme konserveerunud aminohapete komplekti, nimelt; aspartaat (D), aspartaat (D) ja glutamaat (E). Türosiini transposaasid osalevad ka lõikamise ja kleepimise mehhanismis, kasutades türosiinijääki, mis on kohaspetsiifiline.
Joonis 01: Bakterite transposaasid
Seriini transposaasid hõlmavad tsirkulaarse DNA vaheühendit ning teostavad lõikamise ja kleepimise mehhanismi täpselt nagu ül altoodud perekondades. Rulliringi transposaas hõlmab kopeerimismehhanismi, kus üks ahel kopeeritakse DNA replikatsiooni kaudu otse sihtkohta. See tagab, et malliahelal ja kopeeritud ahelal on ahel, mis on äsja sünteesitud. Pöördtranskriptaaside/endonukleaaside transposaasil on erinevad transpositsioonimehhanismid.
Mis on retroviiruse integraasid?
Retroviiruse integraasi kontekstis peetakse seda retroviiruse ensüümiks, mis aitab integreerida retroviiruse (nt HIV) geneetilist materjali nakatunud raku geneetilisse materjali (DNA-sse). Neid retroviiruse integraase aetakse kõige sagedamini segi faagi integraasidega. Faagi integraaside näideteks on λ faagi integraas. Kuid need on täiesti erinevad ensüümid ja neid ei tohiks segi ajada. Seoses retroviiruse eelintegratsioonikompleksi moodustumisega mängib retroviiruse integraas suurt rolli. Retroviiruse integraasi valgud koosnevad tavaliselt kolmest (03) kanoonilisest domeenist. Need domeenid on ühendatud paindlike linkerite abil.
Kolm domeeni hõlmavad N-terminaalset tsinki siduvat domeeni, kus kolm spiraalset kimpu on ühendatud ja stabiliseeritud koordineerimise teel Zn2+ katiooniga, RNaasi H-voldiga. katalüütiline tuumdomeen ja C-terminaalne DNA sidumisdomeen, mis on SH3 volt. Uurimise ning biokeemilise ja struktuurse teabe põhjal viitab see sellele, et retroviiruse integraasil on võime toimida dimmerite (tetrameeri) dimeerina. Multimerisatsiooni ja viiruse DNA sidumise kontekstis retroviiruse integraasi valgu kõik kolm domeeni. Retroviiruse integraasi peamine ülesanne on sisestada oma geneetiline materjal peremees-DNA-sse. See samm on HIV-viiruse replikatsiooni kõige olulisem etapp. Kui see on eduk alt integreeritud, jääb see raku kromosomaalsesse DNA-sse kogu ülejäänud eluea jooksul.
Joonis 02: retroviiruse integraasid
Seetõttu ei ole lahtril pärast integreerimist enam tulu. Need retroviiruse integraasid hõlmavad kahe peamise reaktsiooni katalüüsimist, sealhulgas 3'-otsa töötlemist ja kovalentset ligeerimist.3'-otsa töötlemise käigus eemaldatakse viiruse DNA mõlemast 3'-otsast 2-3 nukleotiidi eesmärgiga paljastada viiruse DNA 3'-otste CA-dinukleotiidid ja kovalentse ligeerimise käigus töödeldakse DNA 3'-otsad. viiruse DNA ligeeritakse kovalentselt peremeesorganismi kromosomaalsesse DNA-sse.
Mis on sarnasus bakteriaalsete transposaaside ja retroviiruse integraaside vahel?
Nii bakteriaalsetel transposaasidel kui ka retroviiruse integraasidel on sarnased aminohappejärjestused
Mis vahe on bakteriaalsete transposaaside ja retroviiruse integraaside vahel?
Bakteriaalsed transposaasid vs retroviiruse integraasid |
|
| Bakteriaalne transposaas on ensüüm, mis on seotud transposoonide lõppu, hõlbustades samal ajal transposooni liikumise katalüüsi erinevate mehhanismide kaudu genoomi teise ossa. | Retroviral Integrases’i peetakse retroviiruse ensüümiks, mis aitab integreerida retroviiruse (nt HIV) geneetilist materjali nakatunud raku geneetilisse materjali (DNA-sse). |
| Siduvad piirkonnad | |
| Bakterite transposaaside jaoks on vaja kõrge spetsiifilise sidumise piirkondi. | Sidumiseks on vaja vähem või üldse mitte nukleotiidjärjestust. |
Kokkuvõte – bakteriaalsed transposaasid vs retroviiruse integraasid
Bakteriaalseid transposaase peetakse retroviiruse ensüümiks, mis aitab integreerida retroviiruse (nt HIV) geneetilist materjali nakatunud raku geneetilisse materjali (DNA-sse). Ülekantavad geneetilised elemendid on genoomide vahel või ühest kohast teise nihutamiseks kasutanud kahte olulist strateegiat. Praegu klassifitseeritakse viit transposaasi perekonda, kuid perekondade arv ei suurene uute transposaasimärkidega. Retroviiruse integraasi peetakse retroviiruse ensüümiks, mis aitab integreerida retroviiruse (nt HIV) geneetilist materjali nakatunud raku geneetilisse materjali (DNA-sse). Retroviiruse integraasi valgud koosnevad tavaliselt kolmest (03) kanoonilisest domeenist. Retroviiruse integraasi peamine ülesanne on sisestada oma geneetiline materjal peremees-DNA-sse. See samm on HIV-viiruse replikatsiooni kõige olulisem etapp. Seetõttu ei ole lahtril pärast integreerimist enam tulu. See on erinevus bakteriaalsete transposaaside ja retroviiruse integraasi vahel.
Laadige alla PDF-fail bakteriaalsete transposaaside ja retroviiruse integraaside kohta
Saate alla laadida selle artikli PDF-versiooni ja kasutada seda võrguühenduseta kasutamiseks vastav alt tsitaadi märkusele. Palun laadige PDF-versioon alla siit: Erinevus bakteriaalsete transposaaside ja retroviiruse integraaside vahel
