Ключова разлика – бактериални транспозази срещу ретровирусни интегрази
Транспортируемият генетичен материал е еволюирал с две основни стратегии за придвижване от един регион към следващ регион във и между геномите. Единият метод е да се измести през молекула на РНК преди образуването на молекула на ДНК, докато другият път включва ДНК междинни продукти. Транспозази и вирусни интегрази са примери за такъв преносим генетичен материал. Бактериалните транспозази се свързват към края на транспозоните и улесняват катализата на движението на транспозона към друга част от генома чрез различни механизми. Ретровирусните интегрази са ензими, които подпомагат интегрирането на генетичния материал на ретровирус като HIV в генетичния материал (ДНК) на клетката гостоприемник, която инфектира. Това е ключовата разлика между бактериалните транспозази и ретровирусните интегрази.
Какво представляват бактериалните транспозази?
Транспозазата може да се дефинира като ензим, свързан към края на транспозоните, който улеснява катализата на движението на транспозона към друга част от генома чрез различни механизми. Такива механизми включват „механизъм за изрязване и поставяне“и „механизъм за репликативно транспониране“. Транспозазата е въведена за първи път чрез клонирането на ензима, който е необходим за транспонирането на транспозона Tn3. Две важни стратегии са използвани от преносимите генетични елементи за изместване между геноми или от едно място на друго. Транспортирането през междинен продукт на РНК преди синтеза на ДНК копие е една стратегия, докато другата се свързва само с ДНК междинни продукти. Реакциите на рекомбинация, които участват в интегрирането на двата елемента, се осъществяват благодарение на специфични за елемента ензими. Така, в случай на ДНК елементи, тези ензими са известни като транспозази, докато в случай на РНК елементи, те са известни като интегрази.
Когато се сравняват разликите между двете стратегии за транспониране, изглежда, че процесът на вмъкване е идентичен химически. Но последните доказателства предполагат, че определени прилики в механизма на интегриране се наблюдават в областите на аминокиселинните последователности, които образуват активно място; мотивът на DDE. В момента се класифицират пет фамилии транспозази, но броят на фамилиите предстои да се увеличи с нови транспозази. Семействата включват DDE транспозаза, тирозин (Y) транспозаза, серин (S) транспозаза, транспозаза на Rolling Circle, обратни транскриптази/ендонуклеази (RT/En) и т.н. Тези семейства използват уникални каталитични механизми за разрушаване и повторно свързване на ДНК. DDE транспозазата участва в механизма за изрязване и поставяне на оригиналния транспозон и носи три комплекта запазени аминокиселини, а именно; аспартат (D), аспартат (D) и глутамат (E). Тирозиновите транспозази също участват в механизма за изрязване и поставяне чрез използване на тирозинов остатък, който е специфичен за мястото.
Фигура 01: Бактериални транспозази
Сериновите транспозази включват междинно съединение на кръгова ДНК и изпълняват механизма за изрязване и поставяне точно както при горните семейства. Транспозазата на въртящия се кръг участва в механизма за копиране, при който единична верига се копира директно в целевото място чрез репликация на ДНК. Това гарантира, че веригата на шаблона и копираната верига имат верига, която е ново синтезирана. Обратната транскриптаза/ендонуклеаза транспозаза има различни механизми за транспониране.
Какво представляват ретровирусните интегрази?
В контекста на ретровирусната интеграза, той се счита за ретровирусен ензим, който подпомага интегрирането на генетичния материал на ретровирус като HIV в генетичния материал (ДНК) на клетката, която е заразена. Тези ретровирусни интегрази най-често се бъркат с фагови интегрази. Примери за фагови интегрази са λ фагова интеграза. Но това са напълно различни ензими и не трябва да се бъркат с тях. По отношение на образуването на ретровирусен преинтеграционен комплекс, ретровирусната интеграза играе основна роля. Ретровирусните интегразни протеини обикновено се състоят от три (03) канонични домена. Тези домейни са свързани чрез гъвкави връзки.
Трите домена включват N краен цинк-свързващ домейн, където три спирални снопчета са свързани и стабилизирани чрез координация с участието на Zn2+ катион, RNase H гънка домен на каталитична сърцевина и С краен ДНК свързващ домен, който е SH3 нагъване. Чрез изследване и чрез биохимична и структурна информация се предполага, че ретровирусната интеграза има способността да функционира като димер на димерите (тетрамер). В контекста на мултимеризацията и свързването на вирусна ДНК, и трите домена на ретровирусния интегразен протеин. Основната функция на ретровирусната интеграза е да вмъкне своя генетичен материал в ДНК на гостоприемника. Тази стъпка е най-важната стъпка във вирусната репликация на HIV вируса. Веднъж успешно интегриран, той ще бъде там в хромозомната ДНК на клетката до края на нейния живот.
Фигура 02: Ретровирусни интегрази
Следователно, веднъж интегриран, няма връщане за клетката. Тези ретровирусни интегрази участват в катализирането на две основни реакции, включително обработка на 3' края и ковалентно лигиране. По време на обработката на 3' края, 2-3 нуклеотида от двата 3' края на вирусната ДНК се отстраняват с намерението да се разкрият СА динуклеотидите на 3' краищата на вирусната ДНК, а по време на ковалентното лигиране обработените 3' краища на вирусната ДНК се лигира ковалентно в хромозомната ДНК на гостоприемника.
Каква е приликата между бактериалните транспозази и ретровирусните интегрази?
Както бактериалните транспозази, така и ретровирусните интегрази имат подобни аминокиселинни последователности
Каква е разликата между бактериалните транспозази и ретровирусните интегрази?
Бактериални транспозази срещу ретровирусни интегрази |
|
| Бактериалната транспозаза е ензим, свързан към края на транспозоните, като същевременно улеснява катализата на движението на транспозона към друга част от генома чрез различни механизми. | Ретровирусните интегрази се считат за ретровирусен ензим, който подпомага интегрирането на генетичния материал на ретровирус като HIV в генетичния материал (ДНК) на клетката, която е заразена. |
| Обвързващи региони | |
| Необходими са региони с висока специфичност на свързване за бактериални транспозази. | По-малко или никаква нуклеотидна последователност, необходима за свързване. |
Обобщение – Бактериални транспозази срещу ретровирусни интегрази
Бактериалните транспозази се считат за ретровирусен ензим, който подпомага интегрирането на генетичния материал на ретровирус като HIV в генетичния материал (ДНК) на клетката, която е заразена. Две важни стратегии са използвани от преносимите генетични елементи за изместване между геноми или от едно място на друго. В момента се класифицират пет фамилии транспозази, но броят на фамилиите предстои да се увеличи с нови транспозази. Ретровирусна интеграза, счита се за ретровирусен ензим, който подпомага интегрирането на генетичния материал на ретровирус като HIV в генетичния материал (ДНК) на клетката, която е заразена. Ретровирусните интегразни протеини обикновено се състоят от три (03) канонични домена. Основната функция на ретровирусната интеграза е да вмъкне своя генетичен материал в ДНК на гостоприемника. Тази стъпка е най-важната стъпка във вирусната репликация на HIV вируса. Следователно, веднъж интегрирана, няма връщане за клетката. Това е разликата между бактериалните транспозази и ретровирусната интеграза.
Изтеглете PDF на Бактериални транспозази срещу ретровирусни интегрази
Можете да изтеглите PDF версията на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележката за цитиране. Моля, изтеглете PDF версията тук: Разлика между бактериални транспозази и ретровирусни интегрази
