Βασική διαφορά – Βακτηριακές τρανσποζάσες έναντι ρετροϊικών ιντεγκράσες
Το μεταφερόμενο γενετικό υλικό έχει εξελιχθεί με δύο κύριες στρατηγικές για τη μετάβαση από τη μια περιοχή στην επόμενη περιοχή εντός και μεταξύ των γονιδιωμάτων. Μια μέθοδος είναι η μετατόπιση μέσω ενός μορίου RNA πριν από το σχηματισμό ενός μορίου DNA, ενώ η άλλη οδός περιλαμβάνει ενδιάμεσα DNA. Οι τρανσποζάσες και οι ιικές ιντεγκράσες είναι παραδείγματα τέτοιου μεταφερόμενου γενετικού υλικού. Οι βακτηριακές τρανσποζάσες συνδέονται στο άκρο των τρανσποζονίων και διευκολύνουν την κατάλυση της κίνησης του τρανσποζονίου σε άλλο μέρος του γονιδιώματος μέσω διαφόρων μηχανισμών. Οι ρετροϊικές ιντεγκράσες είναι ένζυμα που βοηθούν στην ενσωμάτωση του γενετικού υλικού του ρετροϊού όπως ο HIV στο γενετικό υλικό (DNA) του κυττάρου ξενιστή που μολύνει. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ βακτηριακών τρανσποζασών και ρετροϊικών ιντεγκράσες.
Τι είναι οι βακτηριακές τρανσποζάσεις;
Η Η τρανσποτάση μπορεί να οριστεί ως ένα ένζυμο συνδεδεμένο στο άκρο των τρανσποζονίων που διευκολύνει την κατάλυση της κίνησης του τρανσποζονίου σε άλλο τμήμα του γονιδιώματος μέσω διαφόρων μηχανισμών. Τέτοιοι μηχανισμοί περιλαμβάνουν τον «μηχανισμό κοπής και επικόλλησης» και «μηχανισμό αντιγραφής μεταφοράς». Η τρανσποζάση εισήχθη αρχικά μέσω της κλωνοποίησης του ενζύμου που χρειάζεται για τη μεταφορά του τρανσποζονίου Tn3. Δύο σημαντικές στρατηγικές έχουν χρησιμοποιηθεί από τα μετατιθέμενα γενετικά στοιχεία για τη μετατόπιση μεταξύ γονιδιωμάτων ή από τη μια θέση στην άλλη. Η μεταφορά μέσω ενός ενδιάμεσου RNA πριν από τη σύνθεση ενός αντιγράφου DNA είναι η μία στρατηγική ενώ η άλλη συνδέεται μόνο με ενδιάμεσα DNA. Οι αντιδράσεις ανασυνδυασμού που εμπλέκονται στην ενσωμάτωση και των δύο στοιχείων λαμβάνουν χώρα λόγω ενζύμων ειδικά για τα στοιχεία. Έτσι, σε μια περίπτωση στοιχείων DNA, αυτά τα ένζυμα είναι γνωστά ως τρανσποζάσες ενώ σε μια περίπτωση στοιχείων RNA, είναι γνωστά ως ιντεγκράσες.
Όταν συγκρίνονται οι διαφορές μεταξύ των δύο στρατηγικών μεταφοράς, η διαδικασία εισαγωγής φαίνεται να είναι πανομοιότυπη χημικά. Όμως, πρόσφατα στοιχεία προτείνουν ότι ορισμένες ομοιότητες στον μηχανισμό ολοκλήρωσης φαίνονται στις περιοχές των αλληλουχιών αμινοξέων που σχηματίζουν μια ενεργή θέση. το μοτίβο DDE. Πέντε οικογένειες τρανσποζασών ταξινομούνται επί του παρόντος, αλλά ο αριθμός των οικογενειών δεν έχει ακόμη αυξηθεί με νέους χαρακτήρες τρανσποζασών. Οι οικογένειες περιλαμβάνουν τρανσποζάση DDE, τρανσποζάση τυροσίνης (Υ), τρανσποτάση σερίνης (S), τρανσποζάση κυλιόμενου κύκλου, αντίστροφες μεταγραφάσες/ενδονουκλεάσες (RT/En) κ.λπ. Αυτές οι οικογένειες χρησιμοποιούν μοναδικούς καταλυτικούς μηχανισμούς για τη διάσπαση και την επανασύνδεση του DNA. Η τρανσποτάση DDE εμπλέκεται στον μηχανισμό κοπής και επικόλλησης του αρχικού τρανσποζονίου και φέρει τρία σετ διατηρημένων αμινοξέων και συγκεκριμένα. ασπαρτικό (D), ασπαρτικό (D) και γλουταμικό (Ε). Οι τρανσποζάσες τυροσίνης εμπλέκονται επίσης στον μηχανισμό κοπής και επικόλλησης με τη χρήση υπολειμμάτων τυροσίνης, το οποίο είναι ειδικό για τη θέση.
Εικόνα 01: Βακτηριακές τρανσποζάσες
Οι τρανσποζάσες σερίνης περιλαμβάνουν ένα ενδιάμεσο κυκλικού DNA και εκτελούν τον μηχανισμό κοπής και επικόλλησης όπως και στις παραπάνω οικογένειες. Η τρανσποτάση κυλιόμενου κύκλου εμπλέκεται στον μηχανισμό αντιγραφής όπου ένας μόνο κλώνος αντιγράφεται απευθείας στη θέση στόχο μέσω της αντιγραφής του DNA. Αυτό διασφαλίζει ότι ο κλώνος του προτύπου και ο αντιγραμμένος κλώνος έχουν έναν κλώνο που έχει πρόσφατα συντεθεί. Η τρανσποτάση αντίστροφων μεταγραφασών/ενδονουκλεασών έχει διάφορους μηχανισμούς μεταφοράς.
Τι είναι οι ρετροϊικές ιντεγκράσες;
Στο πλαίσιο της ρετροϊικής ιντεγκράσης, θεωρείται ως ρετροϊικό ένζυμο που βοηθά στην ενσωμάτωση του γενετικού υλικού του ρετροϊού όπως ο HIV στο γενετικό υλικό (DNA) του κυττάρου που έχει μολυνθεί. Αυτές οι ρετροϊικές ιντεγκράσες συγχέονται συχνότερα με τις ιντεγκράσες φάγων. Παραδείγματα για ιντεγκράσες φάγου είναι η ιντεγκράση φάγου. Αλλά αυτά είναι εντελώς διαφορετικά ένζυμα και δεν πρέπει να τα συγχέουμε. Όσον αφορά τον σχηματισμό συμπλόκου προ-ενσωμάτωσης ρετροϊού, η ρετροϊική ιντεγκράση παίζει σημαντικό ρόλο. Οι ρετροϊικές πρωτεΐνες ιντεγκράσης τυπικά αποτελούνται από τρεις (03) κανονικές περιοχές. Αυτοί οι τομείς συνδέονται με ευέλικτους συνδέσμους.
Οι τρεις τομείς περιλαμβάνουν μια Ν τερματική περιοχή δέσμευσης ψευδαργύρου όπου τρεις ελικοειδείς δέσμες συνδέονται και σταθεροποιούνται μέσω συντονισμού με τη συμμετοχή ενός κατιόντος Zn2+, μιας πτυχής RNase H τομέας καταλυτικού πυρήνα και μια περιοχή δέσμευσης Ο-τελικού DNA, η οποία είναι πτυχή SH3. Με έρευνα και μέσω βιοχημικών και δομικών πληροφοριών, υποδηλώνει ότι η ρετροϊική ιντεγκράση έχει την ικανότητα να λειτουργεί ως διμερές ροοστάτη (τετραμερές). Στο πλαίσιο του πολυμερισμού και της σύνδεσης ιικού DNA, και οι τρεις τομείς της πρωτεΐνης ιντεγκράσης ρετροϊού. Η κύρια λειτουργία της ρετροϊικής ιντεγκράσης είναι να εισάγει το γενετικό της υλικό στο DNA του ξενιστή. Αυτό το βήμα είναι το πιο κρίσιμο βήμα στην ιική αναπαραγωγή του ιού HIV. Μόλις ενσωματωθεί επιτυχώς, θα είναι εκεί στο χρωμοσωμικό DNA του κυττάρου για το υπόλοιπο της διάρκειας ζωής του.
Εικόνα 02: Ρετροϊικές ολοκληράσες
Επομένως, όταν ενσωματωθεί, δεν υπάρχει επιστροφή για το κελί. Αυτές οι ρετροϊικές ιντεγκράσες περιλαμβάνουν την κατάλυση δύο μεγάλων αντιδράσεων, συμπεριλαμβανομένης της επεξεργασίας του άκρου 3' και της ομοιοπολικής απολίνωσης. Κατά την επεξεργασία του 3' άκρου, αφαιρούνται 2-3 νουκλεοτίδια και από τα δύο άκρα 3' του ιικού DNA με σκοπό να αποκαλυφθούν τα δινουκλεοτίδια CA των 3' άκρων του ιικού DNA και κατά την ομοιοπολική απολίνωση, τα επεξεργασμένα 3' άκρα του Το ιικό DNA συνδέεται ομοιοπολικά στο χρωμοσωμικό DNA του ξενιστή.
Ποια είναι η ομοιότητα μεταξύ βακτηριακών τρανσποζασών και ρετροϊικών ιντεγκράσες;
Τόσο οι βακτηριακές τρανσποζάσες όσο και οι ρετροϊικές ιντεγκράσες έχουν παρόμοιες αλληλουχίες αμινοξέων
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των βακτηριακών τρανσποζασών και των ρετροϊικών ιντεγρασών;
Βακτηριακές τρανσποζάσες έναντι ρετροϊικών ιντεγκράσες |
|
| Η βακτηριακή τρανσποζάση είναι ένα ένζυμο που συνδέεται στο άκρο των τρανσποζονίων ενώ διευκολύνει την κατάλυση της κίνησης του τρανσποζονίου σε άλλο τμήμα του γονιδιώματος μέσω διαφόρων μηχανισμών. | Οι ρετροϊικές ιντεγκράσες θεωρούνται ως ρετροϊικό ένζυμο που βοηθά στην ενσωμάτωση του γενετικού υλικού του ρετροϊού όπως ο HIV στο γενετικό υλικό (DNA) του κυττάρου που έχει μολυνθεί. |
| Περιοχές δέσμευσης | |
| Απαιτούνται περιοχές υψηλής ειδικής δέσμευσης για τις βακτηριακές τρανσποζάσεις. | Χρειάζεται λιγότερη ή καθόλου αλληλουχία νουκλεοτιδίων για τη δέσμευση. |
Σύνοψη – Βακτηριακές τρανσποζάσες έναντι ρετροϊικών ιντεγκράσες
Οι βακτηριακές τρανσποζάσες θεωρούνται ως ρετροϊικό ένζυμο που βοηθά στην ενσωμάτωση του γενετικού υλικού του ρετροϊού όπως ο HIV στο γενετικό υλικό (DNA) του κυττάρου που έχει μολυνθεί. Δύο σημαντικές στρατηγικές έχουν χρησιμοποιηθεί από τα μεταφερόμενα γενετικά στοιχεία για τη μετατόπιση μεταξύ γονιδιωμάτων ή από τη μια θέση στην άλλη. Πέντε οικογένειες τρανσποζασών ταξινομούνται επί του παρόντος, αλλά ο αριθμός των οικογενειών δεν έχει ακόμη αυξηθεί με νέους χαρακτήρες τρανσποζασών. Η ρετροϊική ιντεγκράση, θεωρείται ως ρετροϊικό ένζυμο που βοηθά στην ενσωμάτωση του γενετικού υλικού του ρετροϊού όπως ο HIV στο γενετικό υλικό (DNA) του κυττάρου που έχει μολυνθεί. Οι ρετροϊικές πρωτεΐνες ιντεγκράσης τυπικά αποτελούνται από τρεις (03) κανονικές περιοχές. Η κύρια λειτουργία της ρετροϊικής ιντεγκράσης είναι να εισάγει το γενετικό της υλικό στο DNA του ξενιστή. Αυτό το βήμα είναι το πιο κρίσιμο βήμα στην ιική αναπαραγωγή του ιού HIV. Επομένως, όταν ενσωματωθεί, δεν υπάρχει επιστροφή για το κελί. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ των βακτηριακών τρανσποζασών και της ρετροϊικής ιντεγκράσης.
Κατεβάστε το PDF του Bacterial Transposases vs Retrovirus Integrases
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τη σημείωση παραπομπής. Κατεβάστε την έκδοση PDF εδώ: Διαφορά μεταξύ βακτηριακών τρανσποζασών και ρετροϊικών ιντεγκράσες
