nyckelskillnad – bakteriella transposaser vs retrovirala integraser
Det transportabla genetiska materialet har utvecklats med två huvudstrategier för att flytta från en region till nästa region inom och mellan genomen. En metod är att förskjuta genom en RNA-molekyl innan bildandet av en DNA-molekyl, medan den andra vägen involverar DNA-intermediärer. Transposaser och virala integraser är exempel på sådant transposerbart genetiskt material. Bakteriella transposaser binder till slutet av transposoner och underlättar katalysen av transposonrörelsen till en annan del av genomet genom olika mekanismer. Retrovirala integraser är enzymer som hjälper till att integrera det genetiska materialet från retrovirus, såsom HIV, i det genetiska materialet (DNA) i värdcellen som det infekterar. Detta är den viktigaste skillnaden mellan bakteriella transposaser och retrovirala integraser.
Vad är bakteriella transposaser?
Transposas kan definieras som ett enzym bundet till slutet av transposoner som underlättar katalysen av transposonförflyttningen till en annan del av genomet genom olika mekanismer. Sådana mekanismer inkluderar "klipp och klistra mekanism" och "replikativ införlivande mekanism". Transposas introducerades först genom kloningen av enzymet som behövs för transpositionen av Tn3-transposonet. Två viktiga strategier har använts av de transposerbara genetiska elementen för förskjutning mellan genom eller från en plats till en annan. Transporten genom en mellanprodukt av RNA före syntesen av en DNA-kopia är en strategi medan den andra binds till enbart DNA-intermediärer. Rekombinationsreaktionerna som är involverade i integrationen av båda elementen sker på grund av elementspecifika enzymer. I ett fall av DNA-element är dessa enzymer alltså kända som transposaser, medan de i ett fall av RNA-element är kända som integraser.
När man jämför skillnaderna mellan de båda transponeringsstrategierna, verkar insättningsprocessen vara identisk kemiskt. Men nya bevis tyder på att vissa likheter i integrationsmekanismen ses i regionerna av aminosyrasekvenser som bildar ett aktivt ställe; DDE-motivet. Fem familjer av transposaser klassificeras för närvarande men antalet familjer har ännu inte ökat med nya transposaser. Familjerna inkluderar DDE-transposas, tyrosin(Y)-transposas, serin-(S)-transposas, rullande cirkeltransposas, omvända transkriptaser/endonukleaser (RT/En) etc. Dessa familjer använder unika katalytiska mekanismer för att bryta och återförena DNA. DDE-transposaset involverar klipp- och klistringsmekanismen för det ursprungliga transposonet och bär tre uppsättningar av konserverade aminosyror, nämligen; aspartat (D), aspartat (D) och glutamat (E). Tyrosintransposaserna är också involverade i klipp- och klistramekanismen genom användning av tyrosinrester, som är platsspecifik.
Figur 01: Bakteriella transposaser
Serintransposaserna involverar en mellanprodukt av cirkulärt DNA och utför klipp- och klistramekanismen precis som ovanstående familjer. Transposaset med rullande cirkel involverar kopieringsmekanismen där en enkel sträng kopieras direkt till målstället genom DNA-replikation. Detta säkerställer att mallsträngen och den kopierade strängen har en sträng som är nysyntetiserad. Transposaset för omvända transkriptaser/endonukleaser har olika mekanismer för transposition.
Vad är retrovirala integraser?
I samband med Retroviral Integrase anses det vara ett retrovir alt enzym som hjälper till att integrera retrovirusets genetiska material som HIV i det genetiska materialet (DNA) i cellen som är infekterad. Dessa retrovirala integraser förväxlas oftast med fagintegraser. Exempel på fagintegraser är A-fagintegras. Men dessa är helt olika enzymer och bör inte förväxlas med. Med avseende på bildandet av retrovir alt pre-integrationskomplex spelar retrovir alt integras en stor roll. Retrovirala integrasproteiner består vanligtvis av tre (03) kanoniska domäner. Dessa domäner är sammankopplade med flexibla länkar.
De tre domänerna inkluderar en N-terminal zinkbindande domän där tre spiralformade buntar är sammankopplade och stabiliserade genom koordination med involvering av en Zn2+ katjon, en RNase H-veck katalytisk kärndomän och en C-terminal DNA-bindande domän, som är en SH3-veckning. Genom undersökning och genom biokemisk och strukturell information tyder det på att retrovir alt integras har förmågan att fungera som en dimer av dimmers (tetramer). I samband med multimerisering och viral DNA-bindning, alla tre domänerna av det retrovirala integrasproteinet. Huvudfunktionen hos retrovir alt integras är att infoga dess genetiska material i värd-DNA. Detta steg är det mest avgörande steget i viral replikation av HIV-virus. När den väl har integrerats kommer den att finnas där i cellens kromosomala DNA under resten av dess livstid.
Figur 02: Retrovirala integraser
Därför, när den väl har integrerats finns det ingen retur för cellen. Dessa retrovirala integraser involverar i katalyseringen av två huvudreaktioner inklusive 3'-ändbearbetning och kovalent ligering. Under bearbetning av 3'-änden avlägsnas 2-3 nukleotider från båda 3'-ändarna av det virala DNA:t med avsikten att avslöja CA-dinukleotiderna i 3'-ändarna av det virala DNA:t, och under kovalent ligering kommer de bearbetade 3'-ändarna av vir alt DNA ligeras kovalent in i värdens kromosomala DNA.
Vad är likheten mellan bakteriella transposaser och retrovirala integraser?
Både bakteriella transposaser och retrovirala integraser har liknande aminosyrasekvenser
Vad är skillnaden mellan bakteriella transposaser och retrovirala integraser?
Bakteriella transposaser vs retrovirala integraser |
|
| Bakteriellt transposas är ett enzym bundet till slutet av transposonerna samtidigt som det underlättar katalysen av transposonförflyttningen till en annan del av genomet genom olika mekanismer. | Retroviral Integrases anses vara ett retrovir alt enzym som hjälper till att integrera det genetiska materialet från retrovirus såsom HIV i det genetiska materialet (DNA) i cellen som är infekterad. |
| Bindande regioner | |
| Högspecifika bindningsregioner behövs för bakteriella transposaser. | Mindre eller ingen nukleotidsekvens behövs för bindning. |
Sammanfattning – bakteriella transposaser vs retrovirala integraser
Bakteriella transposaser anses vara ett retrovir alt enzym som hjälper till att integrera det genetiska materialet från retrovirus såsom HIV i det genetiska materialet (DNA) i den infekterade cellen. Två viktiga strategier har använts av de transposerbara genetiska elementen för förskjutning mellan genom eller från en plats till en annan. Fem familjer av transposaser klassificeras för närvarande men antalet familjer har ännu inte ökat med nya transposaser. Retroviral Integrase, det anses vara ett retrovir alt enzym som hjälper till att integrera det genetiska materialet från retrovirus såsom HIV i det genetiska materialet (DNA) i den infekterade cellen. Retrovirala integrasproteiner består vanligtvis av tre (03) kanoniska domäner. Huvudfunktionen hos retrovir alt integras är att infoga dess genetiska material i värd-DNA. Detta steg är det mest avgörande steget i viral replikation av HIV-virus. När den väl har integrerats finns det därför ingen avkastning för cellen. Detta är skillnaden mellan bakteriella transposaser och retrovir alt integras.
Ladda ner PDF-filen av bakteriella transposaser vs retrovirala integraser
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-versionen här: Difference Between Bacterial Transposases and Retroviral Integrases
