Ключовата разлика между серин и тирозин рекомбиназа е, че в серин рекомбиназа серинът е нуклеофилната аминокиселина, използвана от ензима за атака на ДНК по време на сайт-специфична рекомбинация, докато в тирозин рекомбиназа тирозинът е използваната нуклеофилна аминокиселина от ензима за атака на ДНК по време на специфична за мястото рекомбинация.
Место-специфичната рекомбинация (консервативна сайт-специфична рекомбинация) е вид техника на генетична рекомбинация, при която обменът на ДНК вериги се извършва между сегменти с определена степен на хомология на последователността. Сайт-специфични рекомбинази регулират сайта-специфичния процес на рекомбинация. Тези ензими са групирани в две семейства като семейство серин рекомбиназа и семейство тирозин рекомбиназа. Имената идват от запазения нуклеофилен аминокиселинен остатък, присъстващ в горните два класа рекомбинази, който се използва за атака на ДНК и който става ковалентно свързан с нея по време на обмен на вериги в сайт-специфична рекомбинация.
Какво е серин рекомбиназа?
При метода на специфична за място рекомбинация, две къси ДНК последователности („целеви места“) се отрязват в определени точки в двете нишки и отрязаните краища се съединяват отново с нови партньори. Технологиите за специфична за място рекомбинация са геномни инструменти в генното инженерство, които зависят от ензимите рекомбиназа, за да заменят целевия участък от ДНК. Установено е, че много сайт-специфични системи за рекомбинация извършват тези пренареждания на ДНК за различни цели. Но всички тези рекомбиназни ензими принадлежат към две семейства. Серин рекомбиназата е една от тях. Те могат да медиират до три вида пренареждания на ДНК: интегриране, изрязване и инверсия.
Фигура 01: Серинова рекомбиназа
Специфичните за мястото рекомбинази, като серин рекомбиназа, извършват пренареждане на ДНК чрез разпознаване и свързване с къса ДНК последователност (целево място), в която те разцепват ДНК гръбнака. По-късно се извършва обмен на две спирали на ДНК и повторно свързване на вериги на ДНК. В сериновата рекомбиназа серинът е аминокиселината, която се използва от ензима за атака на ДНК по време на сайт-специфична рекомбинация. По време на разцепването на ДНК връзката протеин-ДНК се образува чрез реакция на трансестерификация. Фосфодиестерната връзка се замества от фосфосериновата връзка между 5'фосфатната група в мястото на разцепване и хидроксилната група на запазен серинов остатък. Новата връзка съхранява енергия, която се изразходва за разцепване на ДНК в целевото място. Тази енергия по-късно се използва за повторно присъединяване на ДНК към съответната дезоксирибозна хидроксилна група на другото място. Примери за серинови рекомбинази са серинови резолвази/инвертази и серинови интегрази.
Какво е тирозин рекомбиназа?
Тирозин рекомбиназата е другият клас ензими, който регулира консервативната сайт-специфична рекомбинация. Както беше описано по-горе, тирозин рекомбиназата също извършва пренареждане на ДНК по същия начин чрез разпознаване и свързване към къса ДНК последователност (целево място), в която те разцепват ДНК гръбнака. По-късно се извършва размяна на две спирали на ДНК и повторно свързване на вериги на ДНК.
Фигура 02: Тирозин рекомбиназа
Но в тирозин рекомбиназата тирозинът е аминокиселината, която се използва от ензима за атака на ДНК по време на сайт-специфична рекомбинация. Общата характеристика на този клас е запазен нуклеофилен тирозинов остатък, който атакува разцепващия се ДНК-фосфат, за да образува 3'-фосфотирозинова връзка. Тирозин рекомбиназа (А1) и тирозин интеграза (А2) са видните ензимни групи в семейството на ензимите тирозин рекомбиназа.
Какви са приликите между серин и тирозин рекомбиназа?
- Те са клас рекомбиназни ензими.
- И двете регулират специфичната за сайта рекомбинация.
- Те са протеини.
- Основната химическа реакция е една и съща и за двете.
- И двете катализират реакциите на трансестерификация.
Каква е разликата между серин и тирозин рекомбиназа?
В сериновата рекомбиназа серинът е нуклеофилната аминокиселина, която се използва от ензима за атака на ДНК по време на сайт-специфична рекомбинация. От друга страна, в тирозин рекомбиназата тирозинът е нуклеофилната аминокиселина, която се използва от ензима за атака на ДНК по време на сайт-специфична рекомбинация. И така, това е ключовата разлика между серин и тирозин рекомбиназа. Общата характеристика на серин рекомбиназата е, че тя образува фосфосеринова връзка с ДНК, докато тирозин рекомбиназата образува фосфотирозинова връзка с ДНК по време на процеса на специфична за мястото рекомбинация.
Инфографиката по-долу изброява разликите между серин и тирозин рекомбиназа в таблична форма.
-
Разлика между серин и тирозин рекомбиназа в таблична форма
Обобщение – серин срещу тирозин рекомбиназа
Рекомбинация може да възникне между подобни молекули на ДНК, както при хомолозната рекомбинация, или различни молекули, както при нехомолозната рекомбинация. Сайт-специфичната рекомбинация е вид генетична рекомбинация, при която обменът на ДНК верига се извършва между сегменти, имащи поне определена степен на хомология на последователността. Катализира се от рекомбинази. Повечето рекомбинази са групирани в две семейства: серин рекомбиназа и тирозин рекомбиназа. Серинова рекомбиназа използва серин като нуклеофилна аминокиселина, за да атакува ДНК по време на процеса на специфична за мястото рекомбинация. Тирозин рекомбиназата използва тирозин като нуклеофилна аминокиселина, за да атакува ДНК по време на процеса на специфична за мястото рекомбинация. Следователно, това е ключовата разлика между серин и тирозин рекомбиназа.
