Różnica między transpozazami bakteryjnymi a integrazami retrowirusowymi

Kluczowa różnica - bakteryjna Transpozazy a integrazy retrowirusowe
 

Przenośny materiał genetyczny ewoluował dzięki dwóm głównym strategiom przenoszenia się z jednego regionu do następnego regionu w obrębie genomów i pomiędzy nimi. Jedna metoda polega na wypieraniu przez cząsteczkę RNA przed utworzeniem cząsteczki DNA, podczas gdy druga ścieżka obejmuje związki pośrednie DNA. Transpozazy i integrazy wirusowe są przykładami takiego transponowalnego materiału genetycznego. Transpozazy bakteryjne wiążą się z końcem transpozonów i ułatwiają katalizę ruchu transpozonu do innej części genomu poprzez różne mechanizmy. Retrowirusowe integrazy są enzymami, które pomagają w integracji materiału genetycznego retrowirusa, takiego jak HIV, z materiałem genetycznym (DNA) zainfekowanej komórki gospodarza. To jest kluczowa różnica między transpozazami bakteryjnymi a integrazami retrowirusowymi.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to są transpozazy bakteryjne
3. Co to są integrazy retrowirusowe
4. Podobieństwa między transpozazami bakteryjnymi a integrazami retrowirusowymi
5. Porównanie obok siebie - transpozazy bakteryjne a integrazy retrowirusowe w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to są transpozazy bakteryjne?

Transpozazę można zdefiniować jako enzym związany z końcem transpozonów, który ułatwia katalizę ruchu transpozonu do innej części genomu poprzez różne mechanizmy. Takie mechanizmy obejmują „mechanizm wycinania i wklejania” oraz „replikacyjny mechanizm transpozycji”. Transpozaza została po raz pierwszy wprowadzona poprzez klonowanie enzymu, który jest potrzebny do transpozycji transpozonu Tn3. Dwie ważne strategie zostały wykorzystane przez transponowalne elementy genetyczne do przemieszczenia między genomami lub z jednego miejsca do drugiego. Transport przez półprodukt RNA przed syntezą kopii DNA jest jedną strategią, a drugą wiąże się tylko z półproduktami DNA. Reakcje rekombinacji, które biorą udział w integracji obu pierwiastków, zachodzą dzięki enzymom specyficznym dla pierwiastków. Zatem w przypadku elementów DNA enzymy te znane są jako transpozazy, natomiast w przypadku elementów RNA są one nazywane integrazami.

Porównując różnice między obiema strategiami transpozycji, wydaje się, że proces wprowadzania jest identyczny chemicznie. Jednak ostatnie dowody sugerują, że pewne podobieństwa w mechanizmie integracji są widoczne w regionach sekwencji aminokwasowych, które tworzą miejsce aktywne; motyw DDE. Obecnie klasyfikuje się pięć rodzin transpozaz, ale liczba rodzin wciąż rośnie wraz z nowymi znakami transpozazy. Rodziny obejmują transpozazę DDE, transpozazę tyrozyny (Y), transpozazę seryny (S), transpozazę z kołem tocznym, odwrotne transkryptazy / endonukleazy (RT / En) itp. Rodziny te wykorzystują unikalne mechanizmy katalityczne do rozbijania i ponownego łączenia DNA. Transpozaza DDE obejmuje mechanizm wycinania i wklejania oryginalnego transpozonu i przenosi trzy zestawy konserwowanych aminokwasów, mianowicie; asparaginian (D), asparaginian (D) i glutaminian (E). Transpozazy tyrozynowe biorą również udział w mechanizmie cięcia i wklejania poprzez wykorzystanie reszty tyrozynowej, która jest specyficzna dla danego miejsca.

Rycina 01: Transpozazy bakteryjne

Transpozazy serynowe obejmują półprodukt o okrągłym DNA i wykonują mechanizm wycinania i wklejania, tak jak w przypadku rodzin powyżej. Transpozaza z ruchomym kołem obejmuje mechanizm kopiowania, w którym pojedyncza nić jest bezpośrednio kopiowana do miejsca docelowego poprzez replikację DNA. Zapewnia to, że nić szablonu i nić skopiowana mają nić, która jest nowo syntezowana. Transpozaza odwrotnych transkryptaz / endonukleaz ma różne mechanizmy transpozycji.

Co to są integrazy retrowirusowe?

W kontekście Retroviral Integrase jest uważany za enzym retrowirusowy, który pomaga w integracji materiału genetycznego retrowirusa, takiego jak HIV, z materiałem genetycznym (DNA) komórki, która jest zainfekowana. Te retrowirusowe integrazy najczęściej mylą się z integrazami fagowymi. Przykładami integraz fagowych są integrazy fagowe λ. Są to jednak zupełnie różne enzymy i nie należy ich mylić. W odniesieniu do tworzenia retrowirusowego kompleksu preintegracyjnego istotną rolę odgrywa integraza retrowirusowa. Retrowirusowe białka integrazy zazwyczaj składają się z trzech (03) domen kanonicznych. Domeny te są połączone elastycznymi linkerami.

Trzy domeny obejmują N-końcową domenę wiążącą cynk, w której trzy helikalne wiązki są połączone i stabilizowane poprzez koordynację z udziałem Zn²⁾⁺ kation, domena rdzenia katalitycznego fałdu RNazy H i C-końcowa domena wiążąca DNA, która jest krotnością SH3. Badanie i informacje biochemiczne i strukturalne sugerują, że integraza retrowirusowa ma zdolność do 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 krokiem w wirusowej replikacji wirusa HIV. Po pomyślnym zintegrowaniu pozostanie w chromosomalnym DNA komórki przez resztę życia.

Rycina 02: Interwrazy retrowirusowe

Dlatego po zintegrowaniu nie ma zwrotu dla komórki. Te retrowirusowe liczby całkowite obejmują katalizowanie dwóch głównych reakcji, w tym przetwarzania na końcu 3 'i kowalencyjnej ligacji. Podczas przetwarzania końca 3 'usuwane są 2-3 nukleotydy z obu końców 3' wirusowego DNA z zamiarem ujawnienia dinukleotydów CA na końcach 3 'wirusowego DNA, a podczas kowalencyjnej ligacji przetworzone końce 3' wirusowe DNA liguje się kowalencyjnie z chromosomalnym DNA gospodarza.

Jakie jest podobieństwo między transpozazami bakteryjnymi a integrazami retrowirusowymi?

• Zarówno transpozazy bakteryjne, jak i integrazy retrowirusowe mają podobne sekwencje aminokwasowe.

Jaka jest różnica między transpozazami bakteryjnymi a integrazami retrowirusowymi?

Transpozazy bakteryjne a integrazy retrowirusowe
Bakteryjna transpozaza jest enzymem związanym z końcem transpozonów, ułatwiając jednocześnie katalizę ruchu transpozonu do innej części genomu poprzez różne mechanizmy.	Retrowirusowe integrazy są uważane za enzym retrowirusowy, który pomaga w integracji materiału genetycznego retrowirusa, takiego jak HIV, z materiałem genetycznym (DNA) zainfekowanej komórki.
Wiążące regiony
Wysoko specyficzne regiony wiążące są potrzebne dla transpozaz bakteryjnych.	Do wiązania potrzebna jest mniejsza lub żadna sekwencja nukleotydowa.

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) zainfekowanej komórki. Dwie ważne strategie zostały wykorzystane przez transponowalne elementy genetyczne do przemieszczenia między genomami lub z jednego miejsca do drugiego. Obecnie klasyfikuje się pięć rodzin transpozaz, ale liczba rodzin wciąż rośnie wraz z nowymi znakami transpozazy. Retrowirusowa integraza jest uważana za enzym retrowirusowy, który pomaga w integracji materiału genetycznego retrowirusa, takiego jak HIV, z materiałem genetycznym (DNA) zainfekowanej komórki. Retrowirusowe białka integrazy zazwyczaj składają się z trzech (03) domen kanonicznych. Główną funkcją integrazy retrowirusowej jest wstawianie materiału genetycznego do DNA gospodarza. Ten krok jest najważniejszym krokiem w wirusowej replikacji wirusa HIV. Dlatego po zintegrowaniu nie ma zwrotu dla komórki. Jest to różnica między transpozazami bakteryjnymi i integrazą retrowirusową.

Pobierz plik PDF transpozaz bakteryjnych a integrazy retrowirusowe

Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać go do celów offline zgodnie z cytatem. Pobierz wersję PDF tutaj: Różnica między transpozycjami bakteryjnymi a integrazami retrowirusowymi

Odniesienie:

1.Vigil-Stenman, Theoden, i in. „Duża obfitość i ekspresja transpozaz w bakteriach z Morza Bałtyckiego.” The ISME Journal, vol. 11, nr 11, 2017, s. 2611–2623., Doi: 10.1038 / ismej.2017.114.
2.Polard, P i M. Chandler. „Transpozazy bakteryjne i integrazy retrowirusowe.” Mikrobiologia molekularna., U.S. National Library of Medicine, styczeń 1995. Dostępne tutaj  
3.Andrake, Mark D. i Anna Marie Skalka. „Retrowirusowa integraza: wtedy i teraz”. Roczny przegląd wirusologii, vol. 2, nr 1, wrzesień 2015, s. 241–264., Doi: 10.1146 / annurev-virology-100114-055043.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Mechanizm wycinania i wklejania transpozycji” Alana Gyemi (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia  
2.'PDB 1wjd EBI''Jawahar Swaminathan i pracownicy MSD w Europejskim Instytucie Bioinformatyki (Domena Publiczna) przez Commons Wikimedia