Forskel mellem bakterielle transposaser og retrovirale integraser

Nøgleforskel - bakteriel Transposaser kontra retrovirale integraser

Det transportable genetiske materiale har udviklet sig med to hovedstrategier for at bevæge sig fra en region til den næste region inden for og mellem genomerne. En metode er at fortrænge gennem et RNA-molekyle inden dannelsen af et DNA-molekyle, mens den anden vej involverer DNA-mellemprodukter. Transposaser og virale integraser er eksempler på sådant transponerbart genetisk materiale. Bakterielle transposaser binder til slutningen af transposoner og letter katalysen af transposonbevægelsen til en anden del af genomet gennem forskellige mekanismer. Retrovirale integraser er enzymer, der hjælper med integrationen af det genetiske materiale fra retrovirus såsom HIV i det genetiske materiale (DNA) i den værtscelle, den inficerer. Dette er vigtigste forskel mellem bakterielle transposaser og retrovirale integraser.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er bakterietransposaser
3. Hvad er retrovirale integraser
4. Ligheder mellem bakterielle transposaser og retrovirale integraser
5. Sammenligning ved siden af hinanden - Bakterielle transposaser kontra retrovirale integraser i tabelform
6. Resume

Hvad er bakterietransposaser?

Transposase kan defineres som et enzym bundet til slutningen af transposoner, der letter katalysen af transposonbevægelsen til en anden del af genomet gennem forskellige mekanismer. Sådanne mekanismer inkluderer 'klippe- og indsætningsmekanisme' og 'replikativ gennemførelsesmekanisme'. Transposase blev først introduceret gennem kloning af enzymet, som er nødvendigt til transponering af Tn3-transposon. To vigtige strategier er blevet anvendt af de transponerbare genetiske elementer til forskydningen mellem genomer eller fra et sted til et andet. Transporten gennem et mellemprodukt af RNA inden syntese af en DNA-kopi er en strategi, mens den anden bindes til DNA-mellemprodukter alene. Rekombinationsreaktionerne, der er involveret i integrationen af begge elementer, finder sted på grund af elementspecifikke enzymer. I et tilfælde af DNA-elementer er disse enzymer således kendt som transposaser, mens de i et tilfælde af RNA-elementer er kendt som integraser.

Når man sammenligner forskellene mellem begge transponeringsstrategier, synes indsættelsesprocessen at være identisk kemisk. Men nyere bevis tyder på, at de visse ligheder i integrationsmekanismen ses i regionerne af aminosyresekvenser, der danner et aktivt sted; DDE-motivet. Fem familier af transposaser klassificeres for tiden, men antallet af familier er endnu ikke steget med nye transposase-tegn. Familierne inkluderer DDE-transposase, Tyrosine (Y) transposase, Serine (S) transposase, rullende cirkel transposase, Reverse transkriptaser / endonukleaser (RT / En) osv. Disse familier anvender unikke katalytiske mekanismer til nedbrydning og sammenføjning af DNA. DDE-transposasen involverer i skære- og indsætningsmekanismen i det originale transposon og bærer tre sæt konserverede aminosyrer, nemlig; aspartat (D), aspartat (D) og glutamat (E). Tyrosintransposaser involverer også skære- og pastamekanismen ved anvendelse af tyrosinrest, som er stedspecifik.

Figur 01: Bakterielle transponeringer

Serintransposaser involverer et mellemprodukt af cirkulært DNA og udfører skære- og indsætningsmekanismen ligesom ovenfor familier. Rullecirkeltransposasen involverer i kopieringsmekanismen, hvor en enkelt streng kopieres direkte til målstedet gennem DNA-replikation. Dette sikrer, at skabelonstrengen og den kopierede streng har en streng, der er nyligt syntetiseret. Reverse transkriptaser / endonukleaser transposase har forskellige mekanismer til transposition.

Hvad er retrovirale integraser?

I forbindelse med Retroviral Integrase betragtes det som et retroviralt enzym, der hjælper med integrationen af det genetiske materiale fra retrovirus såsom HIV i det genetiske materiale (DNA) i cellen, der er inficeret. Disse retrovirale integraser forveksles ofte med fagintegraser. Eksempler på fagintegraser er λ fagintegrase. Men dette er helt forskellige enzymer og bør ikke forveksles med. Med hensyn til dannelsen af retroviralt præintegrationskompleks spiller retroviral integrase en vigtig rolle. Retrovirale integraseproteiner består typisk af tre (03) kanoniske domæner. Disse domæner er forbundet med fleksible linkere.

De tre domæner inkluderer et N-terminal zinkbindende domæne, hvor tre spiralformede bundter er forbundet og stabiliseret gennem koordination med involvering af en Zn²⁺ kation, et RNase H fold katalytisk kerne domæne og et C terminalt DNA bindende domæne, som er en SH3 fold. Ved undersøgelse og gennem biokemisk og strukturel information antyder det, at retroviral integrase har evnen til at fungere som en dimer af dimmere (tetramer). I forbindelse med multimerisering og viral DNA-binding er alle tre domæner af det retrovirale integraseprotein. Den vigtigste funktion af retroviral integrase er at indsætte dets genetiske materiale til at være vært for DNA. Dette trin er det mest afgørende trin i viral replikation af HIV-virus. Når den er integreret med succes, vil den være der i cellens kromosomale DNA resten af dens levetid.

Figur 02: Retrovirale integraser

Derfor, når den er integreret, er der ikke noget tilbage for cellen. Disse retrovirale integraser involverer i katalysering af to hovedreaktioner, inklusive 3'-slutbearbejdning og kovalent ligering. Under 3'-slutbehandling fjernes 2-3 nukleotider fra begge 3'-ender af det virale DNA med den hensigt at afsløre CA-dinucleotiderne af 3'-enderne af det virale DNA, og under kovalent ligering afsluttes de behandlede 3'-ender af viralt DNA ligeres kovalent ind i værtskromosomalt DNA.

Hvad er ligheden mellem bakterielle transposaser og retrovirale integraser?

Både bakterielle transposaser og retrovirale integraser har lignende aminosyresekvenser.

Hvad er forskellen mellem bakterielle transposaser og retrovirale integraser?

Bakterielle transposaser kontra retrovirale integraser
Bakteriel transposase er et enzym bundet til slutningen af transposoner, mens det letter katalysen af transposonbevægelsen til en anden del af genomet gennem forskellige mekanismer.	Retrovirale integraser betragtes som et retroviralt enzym, der hjælper med integrationen af det genetiske materiale fra retrovirus såsom HIV i det genetiske materiale (DNA) i cellen, der er inficeret.
Bindende regioner
Højspecifikke bindingsregioner er nødvendige for bakterielle transposaser.	Mindre eller ingen nukleotidsekvens krævet til binding.

Sammendrag - Bakteriel Transposaser kontra retrovirale integraser

Bakterielle transposaser betragtes som et retroviralt enzym, der hjælper med integrationen af det genetiske materiale fra retrovirus såsom HIV i det genetiske materiale (DNA) i cellen, der er inficeret. To vigtige strategier er blevet anvendt af de transponerbare genetiske elementer til forskydningen mellem genomer eller fra et sted til et andet. Fem familier af transposaser klassificeres for tiden, men antallet af familier er endnu ikke steget med nye transposase-tegn. Retroviral Integrase, det betragtes som et retroviralt enzym, der hjælper med integrationen af det genetiske materiale fra retrovirus såsom HIV i det genetiske materiale (DNA) i den celle, der er inficeret. Retrovirale integraseproteiner består typisk af tre (03) kanoniske domæner. Den vigtigste funktion af retroviral integrase er at indsætte dets genetiske materiale til at være vært for DNA. Dette trin er det mest afgørende trin i viral replikation af HIV-virus. Derfor, når den er integreret, er der ikke noget tilbage for cellen. Dette er forskellen mellem bakterielle transposaser og Retroviral Integrase.

Download PDF'en af bakterielle transposaser kontra retrovirale integraser

Du kan downloade PDF-versionen af denne artikel og bruge den til offline-formål som angivet i citatnotatet. Download PDF-versionen her: Forskel mellem bakterielle transposaser og retrovirale integraser

Reference:

1.Vigil-Stenman, Theoden, et al. ”Stor overflod og ekspression af transposaser i bakterier fra Østersøen.” ISME Journal, vol. 11, nr. 11, 2017, s. 2611-2623., Doi: 10.1038 / ismej.2017.114.
2.Polard, P og M Chandler. "Bakterielle transposaser og retrovirale integraser." Molekylær mikrobiologi. U.S. National Library of Medicine, januar 1995. Findes her
3.Andrake, Mark D., og Anna Marie Skalka. “Retroviral Integrase: Så og nu.” Årlig gennemgang af Virology, vol. 2, nr. 1, september 2015, s. 241-264., Doi: 10.1146 / annurev-virology-100114-055043.

Billede høflighed:

1.'Klip og indsæt mekanismen til gennemførelse'By Alana Gyemi, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2.'PDB 1wjd EBI'By Jawahar Swaminathan og MSD-personale ved European Bioinformatics Institute (Public Domain) via Commons Wikimedia

Videnskab & natur