Rozdiel medzi bakteriálnymi transpozázami a retrovírusovými integrázami

Kľúčový rozdiel - bakteriálny Transpozázy verzus retrovírusové integrázy
 

Prenosný genetický materiál sa vyvinul dvoma hlavnými stratégiami na presun z jedného regiónu do nasledujúceho regiónu vnútri a medzi genómami. Jednou z metód je vytesnenie molekuly RNA pred vytvorením molekuly DNA, zatiaľ čo druhá cesta zahŕňa medziprodukty DNA. Transpozázy a vírusové integrázy sú príkladmi takéhoto transponovateľného genetického materiálu. Bakteriálne transpozázy sa viažu na koniec transpozónov a uľahčujú katalýzu pohybu transpozónov na inú časť genómu pomocou rôznych mechanizmov. Retrovírusové integrázy sú enzýmy, ktoré pomáhajú pri integrácii genetického materiálu retrovírusu, ako je HIV, do genetického materiálu (DNA) hostiteľskej bunky, ktorú infikuje.. To je kľúčový rozdiel medzi bakteriálnymi transpozázami a retrovírusovými integrázami.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo sú bakteriálne transpozázy
3. Čo sú retrovírusové integrázy
4. Podobnosti medzi bakteriálnymi transpozázami a retrovírusovými integrázami
5. Porovnanie vedľa seba - bakteriálne transpozázy verzus retrovírusové integrázy v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo sú bakteriálne transpozázy?

Transpozáza sa môže definovať ako enzým viazaný na koniec transpozónov, ktoré uľahčujú katalýzu pohybu transpozónu do inej časti genómu pomocou rôznych mechanizmov. Takéto mechanizmy zahŕňajú „mechanizmus vystrihnutia a prilepenia“ a „mechanizmus replikačnej transpozície“. Transpozáza bola prvýkrát zavedená klonovaním enzýmu, ktorý je potrebný na transpozíciu Tn3 transpozónu. Transponovateľné genetické prvky využili dve dôležité stratégie na presun medzi genómami alebo z jedného miesta na druhé. Transport prostredníctvom medziproduktu RNA pred syntézou kópie DNA je jedna stratégia, zatiaľ čo druhá je viazaná na medziprodukty DNA sama. Rekombinačné reakcie, ktoré sa podieľajú na integrácii oboch prvkov, sa uskutočňujú vďaka enzýmom špecifickým pre jednotlivé prvky. V prípade prvkov DNA sú tieto enzýmy známe ako transpozázy, zatiaľ čo v prípade prvkov RNA sú známe ako integrázy..

Pri porovnaní rozdielov medzi oboma transpozičnými stratégiami sa zdá, že proces inzercie je chemicky identický. Nedávne dôkazy však naznačujú, že určité podobnosti v integračnom mechanizme sú viditeľné v oblastiach aminokyselinových sekvencií, ktoré tvoria aktívne miesto; motív DDE. V súčasnosti je klasifikovaných päť rodín transpozáz, počet rodín sa však s novými transpozázovými znakmi ešte musí zvyšovať. Tieto rodiny zahŕňajú DDE transposázu, tyrozínovú (Y) transposázu, serínovú (S) transpozázu, transpozázu s kolísavými kruhmi, reverzné transkriptázy / endonukleázy (RT / En) atď. Tieto rodiny využívajú jedinečné katalytické mechanizmy na rozrušenie a opätovné spojenie DNA. DDE transpozáza sa podieľa na mechanizme rezu a vloženia pôvodného transpozónu a nesie tri sady konzervovaných aminokyselín, menovite; aspartát (D), aspartát (D) a glutamát (E). Tyrozínové transpozázy sa tiež podieľajú na mechanizme rezu a vloženia využitím tyrozínového zvyšku, ktorý je miestne špecifický.

Obrázok 01: Bakteriálne transpozázy

Serínové transpozázy zahŕňajú medziprodukt cirkulárnej DNA a vykonávajú mechanizmus narezania a vloženia rovnako ako vyššie uvedené rodiny. Transpozáza s kruhovým kruhom je zapojená do mechanizmu kopírovania, pri ktorom sa jediný reťazec priamo kopíruje do cieľového miesta prostredníctvom replikácie DNA. To zaisťuje, že vlákno templátu a kopírované vlákno majú vlákno, ktoré je novo syntetizované. Reverzná transkriptáza / endonukleáza transpozáza má rôzne mechanizmy transpozície.

Čo sú retrovírusové integrázy?

V kontexte retrovírusovej integrázy sa považuje za retrovírusový enzým, ktorý pomáha pri integrácii genetického materiálu retrovírusu, ako je HIV, do genetického materiálu (DNA) infikovanej bunky. Tieto retrovírusové integrázy sa najčastejšie zamieňajú s fágovými integrázami. Príklady pre fágové integrázy sú X fágová integráza. Ale to sú úplne odlišné enzýmy a nemali by sa zamieňať. Pokiaľ ide o tvorbu retrovírusového predintegračného komplexu, hrá retrovírusová integráza hlavnú úlohu. Proteíny retrovírusovej integrázy typicky pozostávajú z troch (03) kanonických domén. Tieto domény sú spojené flexibilnými linkermi.

Tieto tri domény zahŕňajú N-koncovú zinoč viažucu doménu, v ktorej sú tri špirálové zväzky spojené a stabilizované koordináciou so zapojením Zn.²⁺ katión, RNázová H-násobná katalytická doména a C-terminálna väzbová doména DNA, čo je SH-násobok. Výskumom a pomocou biochemických a štrukturálnych informácií naznačuje, že retrovírusová integráza má schopnosť fungovať ako dimér dimérov (tetramér). V kontexte multimerizácie a väzby vírusovej DNA všetky tri domény proteínu retrovírusovej integrázy. Hlavnou funkciou retrovírusovej integrázy je vloženie genetického materiálu do hostiteľskej DNA. Tento krok je najdôležitejším krokom pri vírusovej replikácii vírusu HIV. Po úspešnej integrácii bude po zvyšok svojej životnosti v chromozomálnej DNA bunky.

Obrázok 02: Retrovírusové integrázy

Po integrácii preto pre bunku neexistuje návratnosť. Tieto retrovírusové integrázy zahŕňajú katalýzu dvoch hlavných reakcií vrátane 3 'konca spracovania a kovalentnej ligácie. V priebehu 3 'konca spracovania sa odstránia 2 až 3 nukleotidy z obidvoch 3' koncov vírusovej DNA s cieľom odhaliť CA dinukleotidy 3 'koncov vírusovej DNA a počas kovalentnej ligácie sa spracovajú 3' konce vírusová DNA sa kovalentne liguje do chromozomálnej DNA hostiteľa.

Aká je podobnosť medzi bakteriálnymi transpozázami a retrovírusovými integrázami?

• Bakteriálne transpozázy aj retrovírusové integrázy majú podobné aminokyselinové sekvencie.

Aký je rozdiel medzi bakteriálnymi transpozázami a retrovírusovými integrázami?

Bakteriálne transpozázy verzus retrovírusové integrázy
Bakteriálna transpozáza je enzým viazaný na koniec transpozónov, pričom uľahčuje katalýzu pohybu transpozónu do inej časti genómu pomocou rôznych mechanizmov..	Retrovírusové integrázy sa považujú za retrovírusový enzým, ktorý pomáha pri integrácii genetického materiálu retrovírusu, ako je HIV, do genetického materiálu (DNA) infikovanej bunky..
Záväzné regióny
Pre bakteriálne transpozázy sú potrebné vysoko špecifické väzbové oblasti.	Na väzbu je potrebná menšia alebo žiadna nukleotidová sekvencia.

Zhrnutie - Bakteriálne Transpozázy verzus retrovírusové integrázy 

Bakteriálne transpozázy sa považujú za retrovírusový enzým, ktorý pomáha pri integrácii genetického materiálu retrovírusu, ako je HIV, do genetického materiálu (DNA) infikovanej bunky. Transponovateľné genetické prvky využili dve dôležité stratégie na presun medzi genómami alebo z jedného miesta na druhé. V súčasnosti je klasifikovaných päť rodín transpozáz, počet rodín sa však s novými transpozázovými znakmi ešte musí zvyšovať. Retrovírusová integráza sa považuje za retrovírusový enzým, ktorý pomáha pri integrácii genetického materiálu retrovírusu, ako je HIV, do genetického materiálu (DNA) infikovanej bunky. Proteíny retrovírusovej integrázy typicky pozostávajú z troch (03) kanonických domén. Hlavnou funkciou retrovírusovej integrázy je vloženie genetického materiálu do hostiteľskej DNA. Tento krok je najdôležitejším krokom pri vírusovej replikácii vírusu HIV. Po integrácii preto pre bunku neexistuje návratnosť. Toto je rozdiel medzi bakteriálnymi transpozázami a retrovírusovými integrázami.

Stiahnite si PDF bakteriálnych transpozáz verzus retrovírusové integrázy

Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ju na účely offline podľa citácie. Stiahnite si verziu PDF tu: Rozdiel medzi bakteriálnymi transpozázami a retrovírusovými integrázami

referencie:

1. Vigil-Stenman, Theoden a kol. „Vysoký počet a expresia transpozáz v baktériách z Baltského mora.“ The ISME Journal, zv. 11, č. 11, 2017, s. 2611-2623., Doi: 10,1038 / izmej.2017,114.
2.Polard, P a M. Chandler. "Bakteriálne transpozázy a retrovírusové integrázy." Molecular microbiology., U.S. National Library of Medicine, január 1995. K dispozícii tu  
3.Arake, Mark D. a Anna Marie Skalka. „Retrovírusová integráza: vtedy a teraz.“ Annual Review of Virology, roč. 2, č. 1. september 2015, s. 241-264., Doi: 10,1146 / annurev-virology-100114-055043.

S láskavým dovolením:

1. „Mechanizmus vystrihnutia a prilepenia“ „Alana Gyemi“ (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia  
2.'PDB 1wjd EBI'By Jawahar Swaminathan a pracovníci MSD v Európskom inštitúte pre bioinformatiku (public domain) prostredníctvom Commons Wikimedia