Rozdíl mezi bakteriálními transposázami a retrovirovými integrázami

Klíčový rozdíl - bakteriální Transposázy vs. retrovirové integrázy
 

Přenosný genetický materiál se vyvinul se dvěma hlavními strategiemi pro přesun z jedné oblasti do další oblasti uvnitř a mezi genomy. Jednou z metod je vytěsnění molekuly RNA před vytvořením molekuly DNA, zatímco druhá cesta zahrnuje meziprodukty DNA. Transposázy a virové integrázy jsou příklady takových transponovatelných genetických materiálů. Bakteriální transposázy se vážou na konec transpozonů a usnadňují katalýzu transposonového pohybu do jiné části genomu pomocí různých mechanismů. Retrovirové integrázy jsou enzymy, které pomáhají při integraci genetického materiálu retroviru, jako je HIV, do genetického materiálu (DNA) hostitelské buňky, kterou infikuje.. To je klíčový rozdíl mezi bakteriálními transposázami a retrovirovými integrázami.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co jsou bakteriální transposázy
3. Co jsou retrovirové integrázy
4. Podobnosti mezi bakteriálními transposázami a retrovirovými integrázami
5. Srovnání bok po boku - bakteriální transposázy vs. retrovirové integrázy v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co jsou bakteriální transposázy?

Transposáza může být definována jako enzym vázaný na konec transpozonů, které usnadňují katalýzu transposonového pohybu do jiné části genomu pomocí různých mechanismů. Tyto mechanismy zahrnují „mechanismus vyjmutí a vložení“ a „mechanismus replikační transpozice“. Transposáza byla poprvé zavedena klonováním enzymu, který je potřebný pro transpozici Tn3 transposonu. Transponovatelné genetické prvky byly použity pro přemísťování mezi genomy nebo z jednoho místa na druhé dvě důležité strategie. Transport prostřednictvím meziproduktu RNA před syntézou kopie DNA je jedna strategie, zatímco druhá je vázána na meziprodukty DNA sama. Rekombinační reakce, které se podílejí na integraci obou prvků, probíhají díky enzymům specifickým pro daný prvek. V případě prvků DNA jsou tedy tyto enzymy známé jako transposázy, zatímco v případě prvků RNA jsou známy jako integrázy.

Při porovnání rozdílů mezi oběma transpozičními strategiemi se zdá, že proces inzerce je chemicky identický. Nedávné důkazy však naznačují, že určité podobnosti v integračním mechanismu jsou vidět v regionech aminokyselinových sekvencí, které tvoří aktivní místo; motiv DDE. V současné době je klasifikováno pět rodin transposáz, počet rodin se však s novými transposázovými znaky ještě zvyšuje. Tyto rodiny zahrnují DDE transposázu, tyrosinovou (Y) transposázu, Serinovou (S) transposázu, transposázu z kolébky, reverzní transkriptázy / endonukleázy (RT / En) atd. Tyto rodiny využívají jedinečné katalytické mechanismy pro štěpení a opětovné spojení DNA. DDE transposáza zahrnuje mechanismus vyjmutí a vložení původního transposonu a nese tři sady konzervovaných aminokyselin a to; aspartát (D), aspartát (D) a glutamát (E). Tyrosinové transposázy se také podílejí na mechanismu řezu a pasty využitím zbytku tyrosinu, který je místně specifický.

Obrázek 01: Bakteriální transposázy

Serinové transposázy zahrnují meziprodukt kruhové DNA a provádějí mechanismus řezu a vložení stejně jako výše uvedené rodiny. Transponáza s kruhovým kruhem zahrnuje mechanismus kopírování, kdy je jediný řetězec přímo kopírován do cílového místa replikací DNA. Tím je zajištěno, že vlákno šablony a zkopírované vlákno mají vlákno, které je nově syntetizováno. Reverzní transkriptázy / endonukleázy transposáza má různé mechanismy pro transpozici.

Co jsou retrovirové integrázy?

V kontextu retrovirové integrázy je považován za retrovirový enzym, který pomáhá při integraci genetického materiálu retroviru, jako je HIV, do genetického materiálu (DNA) buňky, která je infikována. Tyto retrovirové integrázy se nejčastěji zaměňují s fágovými integrázami. Příklady pro fágové integrázy jsou A fágová integráza. Ale to jsou zcela odlišné enzymy a neměly by se zaměňovat. Pokud jde o tvorbu retrovirového předintegračního komplexu, hraje retrovirová integráza hlavní roli. Proteiny retrovirové integrázy obvykle sestávají ze tří (03) kanonických domén. Tyto domény jsou spojeny flexibilními linkery.

Tyto tři domény zahrnují doménu vázající zinek na N-konci, kde jsou tři spirálové svazky spojeny a stabilizovány koordinací se zapojením Zn²⁺ kation, RNase H fold katalytická základní doména a C terminální DNA vazebná doména, což je SH3 fold. Výzkumem a prostřednictvím biochemických a strukturálních informací naznačuje, že retrovirová integráza má schopnost fungovat jako dimer dimerů (tetramer). V souvislosti s multimerizací a vazbou virové DNA všechny tři domény proteinu retrovirové integrázy. Hlavní funkcí retrovirové integrázy je vložení genetického materiálu do hostitelské DNA. Tento krok je nejdůležitějším krokem při replikaci viru HIV. Jakmile bude úspěšně integrována, bude po zbytek své životnosti v chromozomální DNA buňky.

Obrázek 02: Retrovirové integrázy

Jakmile je tedy integrována, není pro buňku návrat. Tyto retrovirové integrázy zahrnují katalýzu dvou hlavních reakcí včetně 3 'koncového zpracování a kovalentní ligace. Během zpracování na 3 'konci se odstraní 2 až 3 nukleotidy z obou 3' konců virové DNA s cílem odhalit CA dinukleotidy na 3 'koncích virové DNA a během kovalentní ligace se zpracovají 3' konce virová DNA jsou kovalentně ligovány do hostitelské chromozomální DNA.

Jaká je podobnost mezi bakteriálními transposázami a retrovirovými integrázami?

• Bakteriální transposázy i retrovirové integrázy mají podobné aminokyselinové sekvence.

Jaký je rozdíl mezi bakteriálními transposázami a retrovirovými integrázami?

Bakteriální transposázy vs. retrovirové integrázy
Bakteriální transposáza je enzym vázaný na konec transposonů a současně usnadňuje katalýzu transposonového pohybu do jiné části genomu pomocí různých mechanismů..	Retrovirové integrázy se považují za retrovirové enzymy, které pomáhají při integraci genetického materiálu retroviru, jako je HIV, do genetického materiálu (DNA) infikované buňky..
Závazné regiony
Vysoce specifické vazebné oblasti jsou potřebné pro bakteriální transposázy.	K vazbě je nutná menší nebo žádná nukleotidová sekvence.

Shrnutí - Bakteriální Transposázy vs. retrovirové integrázy 

Bakteriální transposázy jsou považovány za retrovirový enzym, který pomáhá při integraci genetického materiálu retroviru, jako je HIV, do genetického materiálu (DNA) infikované buňky. Transponovatelné genetické prvky byly použity pro přemísťování mezi genomy nebo z jednoho místa na druhé dvě důležité strategie. V současné době je klasifikováno pět rodin transposáz, počet rodin se však s novými transposázovými znaky ještě zvyšuje. Retrovirová integráza je považována za retrovirový enzym, který pomáhá při integraci genetického materiálu retroviru, jako je HIV, do genetického materiálu (DNA) infikované buňky. Proteiny retrovirové integrázy obvykle sestávají ze tří (03) kanonických domén. Hlavní funkcí retrovirové integrázy je vložení genetického materiálu do hostitelské DNA. Tento krok je nejdůležitějším krokem při replikaci viru HIV. Jakmile je tedy integrována, není pro buňku návrat. To je rozdíl mezi bakteriálními transposázami a retrovirovými integrázami.

Stáhněte si PDF bakteriálních transposáz vs. vs retrovirové integrázy

Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde: Rozdíl mezi bakteriálními transpozosami a retrovirovými integrázami

Odkaz:

1. Vigil-Stenman, Theoden, et al. "Vysoký počet a exprese transposáz v bakteriích z Baltského moře." The ISME Journal, sv. 11, ne. 11, 2017, str. 2611-2623., Doi: 10,1038 / ismej.2017.114.
2.Polard, P a M Chandler. "Bakteriální transposázy a retrovirové integrázy." Molecular microbiology., U.S. National Library of Medicine, leden 1995. K dispozici zde  
3.Arake, Mark D. a Anna Marie Skalka. "Retrovirová integráza: tehdy a teď." Annual Review of Virology, roč. 2, ne. 1. září 2015, s. 241-264., Doi: 10,1146 / annurev-virology-100114-055043.

Obrázek se svolením:

1.'Cut a Paste mechanismus transpozice'By Alana Gyemi, (CC BY-SA 4.0) přes Commons Wikimedia  
2.'PDB 1wjd EBI'By Jawahar Swaminathan a pracovníci MSD v Evropském institutu bioinformatiky (Public Domain) prostřednictvím Commons Wikimedia