Forskjell mellom bakterielle transposaser og retrovirale integrasjoner

Nøkkelforskjell - Bakteriell Transposaser vs Retroviral Integraser
 

Det transportable genetiske materialet har utviklet seg med to store strategier for å bevege seg fra en region til den neste regionen innenfor og mellom genomene. En metode er å forskyve gjennom et RNA-molekyl før dannelsen av et DNA-molekyl mens den andre vei involverer DNA-mellomprodukter. Transposaser og virale integraser er eksempler på slik transponerbart genetisk materiale. Bakterielle transposaser binder til enden av transposoner og letter katalysen av transposonbevegelsen til en annen del av genomet gjennom forskjellige mekanismer. Retrovirale integraser er enzymer som hjelper til med integrasjon av det genetiske materialet av retrovirus som HIV i det genetiske materialet (DNA) av vertscellen det infiserer. Dette er nøkkelforskjell mellom bakterielle transposaser og retrovirale integraser.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er bakterielle transposaser
3. Hva er retrovirale integraser
4. Likheter mellom bakterielle transposaser og retrovirale integraser
5. Side ved side-sammenligning - Bakterielle transposaser vs retrovirale integrasjoner i tabellform
6. Sammendrag

Hva er bakterielle transposaser?

Transposase kan defineres som et enzym bundet til enden av transposoner som letter katalysen av transposonbevegelsen til en annen del av genomet gjennom forskjellige mekanismer. Slike mekanismer inkluderer "kutt og limmekanisme" og "replikativ transponeringsmekanisme". Transposase ble først introdusert gjennom kloning av enzymet som trengs for transponering av Tn3 transposon. To viktige strategier har blitt benyttet av de transponable genetiske elementene for forskyvning mellom genomene eller fra ett sted til et annet. Transporten gjennom et mellomprodukt av RNA før syntesen av en DNA-kopi er en strategi, mens den andre blir bundet til DNA-mellomprodukter alene. Rekombinationsreaksjonene som er involvert i integrasjonen av begge elementene, finner sted på grunn av elementsspesifikke enzymer. Således, i en forekomst av DNA-elementer, er disse enzymer kjent som transposaser mens de i en forekomst av RNA-elementer er kjent som integraser.

Når man sammenligner forskjellene mellom begge transposisjonsstrategiene, syntes prosessen med innføring å være identisk kjemisk. Men nyere bevis foreslår at visse likheter i integrasjonsmekanismen ses i områdene av aminosyresekvenser som danner et aktivt sted; DDE motivet. Fem familier med transposaser klassifiseres for tiden, men antall familier er fortsatt å øke med nye transposase tegn. Familiene inkluderer DDE transposase, Tyrosine (Y) transposase, Serine (S) transposase, Rundsirkeltransposase, Omvendt transkriptaser / endonukleaser (RT / En) etc. Disse familier bruker unike katalytiske mekanismer for å bryte og rejoining av DNA. DDE-transposasen involverer i kutt- og limemekanismen i den opprinnelige transposon og bærer tre sett med konserverte aminosyrer nemlig; aspartat (D), aspartat (D) og glutamat (E). Tyrosintransposasene involverer også i kutt- og limemekanismen ved bruk av tyrosinrest, som er stedsspesifikk.

Figur 01: Bakterielle transposaser

Serintransposasene involverer et mellomprodukt med sirkulært DNA og utfører kutt og limmekanismen, akkurat som over familier. Den rullende sirkeltransposase involverer i kopimekanismen hvor en enkelt streng kopieres direkte til målstedet gjennom DNA-replikasjon. Dette sikrer at malstrengen og den kopierte strengen har en streng som er nylig syntetisert. Omvendt transkriptase / endonukleasetransposase har forskjellige mekanismer for transponering.

Hva er retrovirale integraser?

I sammenheng med Retroviral Integrase anses det som et retroviralt enzym som hjelper til med integrasjonen av det genetiske materialet av retrovirus som HIV i det genetiske materialet (DNA) av cellen som er infisert. Disse retrovirale integrasene blir ofte forvekslet med fagintegraser. Eksempler på fag-integraser er λ fag integrase. Men disse er helt forskjellige enzymer og bør ikke bli forvirret med. Med hensyn til dannelsen av retroviral preintegrasjonskompleks spiller retroviral integrase en viktig rolle. Retrovirale integraseproteiner består vanligvis av tre (03) kanoniske domener. Disse domenene er forbundet med fleksible linkere.

De tre domenene inkluderer et N-terminalt sinkbindende domene hvor tre spiralformede bunter er forbundet og stabilisert gjennom koordinering med involvering av en Zn2+ kation, et RNase H-brett katalytisk kjernetom og et C-terminalt DNA-bindingsdomene, som er en SH3-brett. Ved etterforskning og gjennom biokjemisk og strukturell informasjon foreslår det at retroviral integrase har evnen til å fungere som dimer av dimmere (tetramer). I sammenheng med multimerisering og viral DNA-binding, er alle tre domenene til det retrovirale integraseproteinet. Hovedfunksjonen til retroviral integrase er å sette sitt genetiske materiale til verts DNA. Dette trinnet er det mest avgjørende trinnet i virusreplikasjon av HIV-virus. Når den er integrert, vil den være der i det kromosomale DNA i cellen for resten av levetiden.

Figur 02: Retrovirale integrasjoner

Derfor, når integrert er det ingen retur for cellen. Disse retrovirale integrasene involverer i katalysering av to store reaksjoner, inkludert 3'-endebehandling og kovalent ligering. Under 3'-sluttbehandling fjernes 2-3 nukleotider fra begge 3'-ender av det virale DNA med det formål å avsløre CA-dinukleotidene av de 3'-ender av det virale DNA, og under kovalent ligering blir de behandlede 3'-ender av viralt DNA ligeres kovalent i verten kromosomal DNA.

Hva er likheten mellom bakterielle transposaser og retrovirale integraser?

  • Både bakterielle transposaser og retrovirale integraser har lignende aminosyresekvenser.

Hva er forskjellen mellom bakterielle transposaser og retrovirale integraser?

Bakterielle transposaser vs retrovirale integrasjoner

Bakteriell transposase er et enzym bundet til enden av transposoner samtidig som katalyse av transposonbevegelsen til en annen del av genomet lettere gjennom ulike mekanismer. Retrovirale integraser betraktes som et retroviralt enzym som assisterer i integrasjonen av det genetiske materialet av retrovirus som HIV i det genetiske materialet (DNA) av cellen som er infisert.
 Bindende regioner
Høye spesifikke bindingsregioner er nødvendige for bakterielle transposaser. Mindre eller ingen nukleotidsekvens som er nødvendig for binding.

Sammendrag - Bakteriell Transposaser vs Retroviral Integraser 

Bakterielle transposaser betraktes som et retroviralt enzym som hjelper til med integrasjonen av det genetiske materialet av retrovirus som HIV i det genetiske materialet (DNA) av cellen som er infisert. To viktige strategier har blitt benyttet av de transponable genetiske elementene for forskyvning mellom genomene eller fra ett sted til et annet. Fem familier med transposaser klassifiseres for tiden, men antall familier er fortsatt å øke med nye transposase tegn. Retroviral Integrase, anses det som et retroviralt enzym som hjelper til med integrasjonen av det genetiske materialet av retrovirus som HIV i det genetiske materialet (DNA) av cellen som er infisert. Retrovirale integraseproteiner består vanligvis av tre (03) kanoniske domener. Hovedfunksjonen til retroviral integrase er å sette sitt genetiske materiale til verts DNA. Dette trinnet er det mest avgjørende trinnet i virusreplikasjon av HIV-virus. Derfor, når integrert er det ingen retur for cellen. Dette er forskjellen mellom Bacterial transposases og Retroviral Integrase.

Last ned PDF-dokumentet for bakterielle transposaser vs retrovirale integrasjoner

Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til nettbasert bruk som per sitatnotat. Vennligst last ned PDF-versjonen her: Forskjell mellom bakterielle transposaser og retrovirale integrasjoner

Henvisning:

1.Vigil-Stenman, Theoden, et al. "Høy overflod og uttrykk for transposaser i bakterier fra Østersjøen." 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, jan 1995. Tilgjengelig her  
3.Andrake, Mark D., og Anna Marie Skalka. "Retroviral Integrase: Then and Now." Årlig gjennomgang av virologi, vol. 2, nr. 1, september 2015, s. 241-264., Doi: 10.1146 / annurev-virology-100114-055043.

Bilde Courtesy:

1. 'Sett inn og lim inn transposisjonsmekanismen' av Alana Gyemi, (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia  
2.'PDB 1wjd EBI'By Jawahar Swaminathan og MSD ansatte ved European Bioinformatics Institute (Public Domain) via Commons Wikimedia