Klíčový rozdíl – bakteriální transpozázy vs retrovirové integrázy
Přenosný genetický materiál se vyvinul se dvěma hlavními strategiemi pro přesun z jedné oblasti do další oblasti v rámci genomů a mezi nimi. Jednou metodou je vytěsnění přes molekulu RNA před vytvořením molekuly DNA, zatímco druhá cesta zahrnuje meziprodukty DNA. Transpozázy a virové integrázy jsou příklady takového transponovatelného genetického materiálu. Bakteriální transpozázy se vážou na konec transposonů a různými mechanismy usnadňují katalýzu pohybu transpozonu do jiné části genomu. Retrovirové integrázy jsou enzymy, které pomáhají při integraci genetického materiálu retroviru, jako je HIV, do genetického materiálu (DNA) hostitelské buňky, kterou infikuje. Toto je klíčový rozdíl mezi bakteriálními transpozázami a retrovirovými integrázami.
Co jsou bakteriální transpozázy?
Transpozázu lze definovat jako enzym navázaný na konec transposonů, který různými mechanismy usnadňuje katalýzu pohybu transpozonu do jiné části genomu. Mezi takové mechanismy patří „mechanismus vyjmutí a vložení“a „replikativní transpoziční mechanismus“. Transposáza byla nejprve zavedena klonováním enzymu, který je potřebný pro transpozici transpozonu Tn3. Transponovatelné genetické prvky využívaly dvě důležité strategie pro přesun mezi genomy nebo z jednoho místa na druhé. Transport přes meziprodukt RNA před syntézou kopie DNA je jedna strategie, zatímco druhá je vázána pouze na meziprodukty DNA. Rekombinační reakce, které se účastní integrace obou prvků, probíhají díky enzymům specifickým pro prvek. V případě prvků DNA jsou tedy tyto enzymy známé jako transpozázy, zatímco v případě prvků RNA jsou známé jako integrázy.
Při porovnání rozdílů mezi oběma transpozičními strategiemi se proces vkládání zdá být chemicky identický. Nedávné důkazy však naznačují, že určité podobnosti v integračním mechanismu jsou vidět v oblastech aminokyselinových sekvencí, které tvoří aktivní místo; motiv DDE. V současné době je klasifikováno pět rodin transpozáz, ale počet rodin se s novými znaky transpozázy stále zvyšuje. Rodiny zahrnují DDE transpozázu, tyrosinovou (Y) transpozázu, serinovou (S) transpozázu, rotující transpozázu, reverzní transkriptázy/endonukleázy (RT/En) atd. Tyto rodiny využívají jedinečné katalytické mechanismy pro štěpení a opětovné spojení DNA. DDE transposáza se účastní mechanismu cut and paste původního transpozonu a nese tři sady konzervovaných aminokyselin, jmenovitě; aspartát (D), aspartát (D) a glutamát (E). Tyrosinové transpozázy se také účastní mechanismu cut and paste využitím tyrosinového zbytku, který je místně specifický.
Obrázek 01: Bakteriální transpozázy
Serinové transpozázy zahrnují meziprodukt kruhové DNA a provádějí mechanismus vyjmutí a vložení stejně jako výše uvedené rodiny. Transposáza s rotujícím kruhem se podílí na mechanismu kopírování, kdy je jeden řetězec přímo zkopírován do cílového místa prostřednictvím replikace DNA. To zajišťuje, že templátový řetězec a kopírovaný řetězec mají řetězec, který je nově syntetizován. Reverzní transkriptázy/endonukleázy transposáza mají 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 fágových integráz jsou A fágová integráza. Ale to jsou úplně jiné enzymy a neměly by se s nimi plést. S ohledem na tvorbu retrovirového preintegračního komplexu hraje hlavní roli retrovirová integráza. Retrovirové integrázové proteiny se typicky skládají ze tří (03) kanonických domén. Tyto domény jsou propojeny flexibilními linkery.
Tyto tři domény zahrnují N-koncovou doménu vázající zinek, kde jsou tři šroubovicové svazky propojeny a stabilizovány prostřednictvím koordinace se zapojením kationtu Zn2+, RNase H fold doménu katalytického jádra a C-koncovou DNA vazebnou doménu, která je SH3 fold. Na základě zkoumání a prostřednictvím biochemických a strukturních informací naznačuje, že retrovirová integráza má schopnost fungovat jako dimer dimerů (tetramer). V kontextu multimerizace a vazby virové DNA všechny tři domény proteinu retrovirové integrázy. Hlavní funkcí retrovirové integrázy je vložit svůj genetický materiál do hostitelské DNA. Tento krok je nejdůležitějším krokem ve virové replikaci viru HIV. Po úspěšné integraci zůstane v chromozomální DNA buňky po zbytek jejího života.
Obrázek 02: Retrovirové integrázy
Po integraci se tedy buňka nevrací. Tyto retrovirové integrázy zahrnují katalýzu dvou hlavních reakcí včetně zpracování 3' konce a kovalentní ligace. Během zpracování 3' konce jsou odstraněny 2-3 nukleotidy z obou 3' konců virové DNA se záměrem odhalit CA dinukleotidy 3' konců virové DNA a během kovalentní ligace jsou zpracované 3' konce virové DNA odstraněny. virové DNA jsou kovalentně ligovány do hostitelské chromozomální DNA.
Jaká je podobnost mezi bakteriálními transpozázami a retrovirovými integrázami?
Bakteriální transpozázy i retrovirové integrázy mají podobné sekvence aminokyselin
Jaký je rozdíl mezi bakteriálními transpozázami a retrovirovými integrázami?
Bakteriální transpozázy vs retrovirové integrázy |
|
| Bakteriální transposáza je enzym navázaný na konec transposonů a zároveň různými mechanismy usnadňuje katalýzu pohybu transpozonu do jiné části genomu. | Retrovirové integrázy jsou považovány za retrovirový enzym, který pomáhá při integraci genetického materiálu retroviru, jako je HIV, do genetického materiálu (DNA) buňky, která je infikována. |
| Oblasti vazby | |
| Pro bakteriální transpozázy jsou zapotřebí vysoce specifické vazebné oblasti. | K navázání je potřeba méně nebo žádná nukleotidová sekvence. |
Shrnutí – Bakteriální transpozázy vs retrovirové integrázy
Bakteriální transpozázy jsou považovány za retrovirový enzym, který pomáhá při integraci genetického materiálu retroviru, jako je HIV, do genetického materiálu (DNA) buňky, která je infikována. Transponovatelné genetické prvky využívaly dvě důležité strategie pro přesun mezi genomy nebo z jednoho místa na druhé. V současné době je klasifikováno pět rodin transpozáz, ale počet rodin se s novými znaky transpozázy stále zvyšuje. Retrovirová integráza, je považována za retrovirový enzym, který pomáhá při integraci genetického materiálu retroviru, jako je HIV, do genetického materiálu (DNA) buňky, která je infikována. Retrovirové integrázové proteiny se typicky skládají ze tří (03) kanonických domén. Hlavní funkcí retrovirové integrázy je vložení jejího genetického materiálu do hostitelské DNA. Tento krok je nejdůležitějším krokem ve virové replikaci viru HIV. Proto, jakmile je jednou integrována, neexistuje žádný návrat pro buňku. Toto je rozdíl mezi bakteriálními transpozázami a retrovirovou integrázou.
Stáhněte si PDF Bakteriální transposázy vs Retrovirové integrázy
Verzi tohoto článku si můžete stáhnout ve formátu PDF a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si prosím PDF verzi zde: Rozdíl mezi bakteriálními transposázami a retrovirovými integrázami
