Η βασική διαφορά μεταξύ της σερίνης και της ρεκομπινάσης τυροσίνης είναι ότι στη ρεκομπινάση σερίνης, η σερίνη είναι το πυρηνόφιλο αμινοξύ που χρησιμοποιείται από το ένζυμο για να επιτεθεί στο DNA κατά τη διάρκεια του ειδικού ανασυνδυασμού της τυροσίνης, ενώ στη ρεκομπινάση τυροσίνης, η τυροσίνη είναι το πυρηνόφιλο αμινοξύ που χρησιμοποιείται από το ένζυμο για να επιτεθεί στο DNA κατά τη διάρκεια του ανασυνδυασμού ειδικής θέσης.
Ο ανασυνδυασμός ειδικής θέσης (συντηρητικός ανασυνδυασμός ειδικής θέσης) είναι ένας τύπος τεχνικής γενετικού ανασυνδυασμού όπου λαμβάνει χώρα ανταλλαγή κλώνων DNA μεταξύ τμημάτων που έχουν ορισμένο βαθμό ομολογίας αλληλουχίας. Οι ειδικές για τη θέση ανασυνδυασμένες ρυθμίζουν τη διαδικασία ανασυνδυασμού ειδικής θέσης. Αυτά τα ένζυμα ομαδοποιούνται σε δύο οικογένειες ως οικογένεια ανασυνδυάσης σερίνης και οικογένεια ανασυνδυάσης τυροσίνης. Τα ονόματα προέρχονται από το διατηρημένο υπόλειμμα πυρηνόφιλου αμινοξέος που υπάρχει στις παραπάνω δύο κατηγορίες ανασυνδυασών, το οποίο χρησιμοποιείται για να επιτεθεί στο DNA και το οποίο συνδέεται ομοιοπολικά με αυτό κατά την ανταλλαγή κλώνων σε ανασυνδυασμό ειδικής θέσης.
Τι είναι η Recombinase Serine;
Στη μέθοδο ανασυνδυασμού ειδικής θέσης, δύο σύντομες αλληλουχίες DNA («θέσεις στόχοι») κόβονται σε συγκεκριμένα σημεία και στους δύο κλώνους και τα κομμένα άκρα επανασυνδέονται με νέους συνεργάτες. Οι ειδικές για τοποθεσίες τεχνολογίες ανασυνδυασμού είναι γονιδιωματικά εργαλεία στη γενετική μηχανική που εξαρτώνται από ένζυμα ανασυνδυασμού για την αντικατάσταση του τμήματος στόχου του DNA. Πολλά συστήματα ανασυνδυασμού ειδικά για τη θέση έχουν βρεθεί ότι εκτελούν αυτές τις αναδιατάξεις DNA για διαφορετικούς σκοπούς. Όμως όλα αυτά τα ένζυμα ανασυνδυασμών ανήκουν σε δύο οικογένειες. Η ανασυνδυασμένη σερίνη είναι ένα από αυτά. Μπορούν να μεσολαβήσουν έως και τρεις τύπους αναδιατάξεων του DNA: ενσωμάτωση, εκτομή και αναστροφή.
Εικόνα 01: Recombinase σερίνης
Οι ειδικές για τη θέση ανασυνδυασμένες, όπως η ρεκομπινάση της σερίνης, πραγματοποιούν αναδιάταξη του DNA αναγνωρίζοντας και δεσμεύονται σε μια σύντομη αλληλουχία DNA (θέση στόχος), στην οποία διασπούν τη ραχοκοκαλιά του DNA. Αργότερα, γίνεται η ανταλλαγή δύο ελίκων DNA και λαμβάνει χώρα η επανασύνδεση των κλώνων του DNA. Στην ανασυνδυάση της σερίνης, η σερίνη είναι το αμινοξύ που χρησιμοποιείται από το ένζυμο για να επιτεθεί στο DNA κατά τη διάρκεια του ανασυνδυασμού ειδικής θέσης. Κατά τη διάσπαση του DNA, ο δεσμός πρωτεΐνης-DNA σχηματίζεται μέσω μιας αντίδρασης μετεστεροποίησης. Ο φωσφοδιεστερικός δεσμός αντικαθίσταται από τον δεσμό φωσφοσερίνης μεταξύ της 5' φωσφορικής ομάδας στη θέση διάσπασης και της ομάδας υδροξυλίου ενός διατηρημένου υπολείμματος σερίνης. Ο νέος δεσμός αποθηκεύει ενέργεια που δαπανάται για τη διάσπαση του DNA στο σημείο στόχο. Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται αργότερα για την επανασύνδεση του DNA με την αντίστοιχη υδροξυλική ομάδα δεοξυριβόζης στην άλλη θέση. Παραδείγματα ανασυνδυασμών σερίνης είναι οι ρεσολβάσες/ινβερτάσες σερίνης και οι ιντεγκράσες σερίνης.
Τι είναι η Tyrosine Recombinase;
Η ανασυνδυασμός τυροσίνης είναι η άλλη κατηγορία ενζύμων που ρυθμίζει τον συντηρητικό ανασυνδυασμό ειδικής θέσης. Όπως περιγράφηκε προηγουμένως, η ρεκομπινάση τυροσίνης πραγματοποιεί επίσης αναδιάταξη του DNA με τον ίδιο τρόπο αναγνωρίζοντας και δεσμεύοντας μια βραχεία αλληλουχία DNA (θέση στόχος), στην οποία διασπούν τη ραχοκοκαλιά του DNA. Αργότερα, πραγματοποιείται ανταλλαγή δύο ελίκων DNA και επανασύνδεση κλώνων DNA.
Εικόνα 02: Tyrosine Recombinase
Αλλά στην ανασυνδυάση τυροσίνης, η τυροσίνη είναι το αμινοξύ που χρησιμοποιείται από το ένζυμο για να επιτεθεί στο DNA κατά τη διάρκεια του ανασυνδυασμού ειδικής θέσης. Το κοινό χαρακτηριστικό αυτής της κατηγορίας είναι ένα διατηρημένο πυρηνόφιλο υπόλειμμα τυροσίνης που προσβάλλει το σχιστό φωσφορικό DNA για να σχηματίσει έναν δεσμό 3'-φωσφοτυροσίνης. Οι ρεκομπινάσες τυροσίνης (Α1) και οι ιντεγκράσες τυροσίνης (Α2) είναι οι εξέχουσες ομάδες ενζύμων στην οικογένεια των ενζύμων ρεκομπινάσης τυροσίνης.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της σερίνης και της ανακομπινάσης τυροσίνης;
- Είναι μια κατηγορία ενζύμων recombinase.
- Και τα δύο ρυθμίζουν τον ειδικό ανασυνδυασμό τοποθεσίας.
- Είναι πρωτεΐνες.
- Η βασική χημική αντίδραση είναι η ίδια και για τα δύο.
- Και τα δύο καταλύουν αντιδράσεις μετεστεροποίησης.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της σερίνης και της ανασυνδυάσης τυροσίνης;
Στην ανασυνδυασμό της σερίνης, η σερίνη είναι το πυρηνόφιλο αμινοξύ που χρησιμοποιείται από το ένζυμο για να επιτεθεί στο DNA κατά τη διάρκεια του ανασυνδυασμού ειδικής θέσης. Από την άλλη πλευρά, στη ρεκομπινάση τυροσίνης, η τυροσίνη είναι το πυρηνόφιλο αμινοξύ που χρησιμοποιείται από το ένζυμο για να επιτεθεί στο DNA κατά τον ανασυνδυασμό ειδικής θέσης. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της σερίνης και της ανασυνδυάσης τυροσίνης. Το κοινό χαρακτηριστικό της ρεκομπινάσης σερίνης είναι ότι σχηματίζει δεσμό φωσφοσερίνης με το DNA, ενώ η ρεκομπινάση τυροσίνης σχηματίζει δεσμό φωσφοτυροσίνης με το DNA κατά τη διαδικασία ανασυνδυασμού ειδικής θέσης.
Το παρακάτω infographic παραθέτει τις διαφορές μεταξύ της σερίνης και της ρεκομπινάσης τυροσίνης σε μορφή πίνακα.
-
Διαφορά μεταξύ σερίνης και ανασυνδυάσης τυροσίνης σε μορφή πίνακα
Σύνοψη – Σερίνη εναντίον Ανασυνδυάσης Τυροσίνης
Ανασυνδυασμός μπορεί να συμβεί μεταξύ παρόμοιων μορίων DNA όπως στον ανασυνδυασμό ομολόγων ή ανόμοιων μορίων όπως στον ανασυνδυασμό μη ομόλογων. Ο ειδικός ανασυνδυασμός θέσης είναι ένας τύπος γενετικού ανασυνδυασμού στον οποίο λαμβάνει χώρα ανταλλαγή κλώνων DNA μεταξύ τμημάτων που έχουν τουλάχιστον έναν ορισμένο βαθμό ομολογίας αλληλουχίας. Καταλύεται από ανασυνδυασές. Οι περισσότερες ρεκομπινάσες ομαδοποιούνται σε δύο οικογένειες: ρεκομπινάση σερίνης και ρεκομπινάση τυροσίνης. Η ρεκομπινάση σερίνης χρησιμοποιεί τη σερίνη ως το πυρηνόφιλο αμινοξύ για να επιτεθεί στο DNA κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανασυνδυασμού ειδικής θέσης. Η ρεκομπινάση τυροσίνης χρησιμοποιεί τυροσίνη ως πυρηνόφιλο αμινοξύ για να επιτεθεί στο DNA κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανασυνδυασμού ειδικής θέσης. Επομένως, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της σερίνης και της ρεκομπινάσης τυροσίνης.
