Verschil tussen bacteriële transposasen en retrovirale integrases

Belangrijkste verschil - Bacterieel Transposases versus Retroviral Integrases
 

Het transporteerbare genetische materiaal is geëvolueerd met twee belangrijke strategieën om van het ene gebied naar het volgende gebied van binnen en tussen het genoom te gaan. Eén methode is om door een RNA-molecuul te verplaatsen vóór de vorming van een DNA-molecuul, terwijl de andere route DNA-tussenproducten omvat. Transposasen en virale integrases zijn voorbeelden van dergelijk transponeerbaar genetisch materiaal. Bacteriële transposasen binden aan het einde van transposons en vergemakkelijken de katalyse van de transposonbeweging naar een ander deel van het genoom via verschillende mechanismen. Retrovirale integrases zijn enzymen die helpen bij de integratie van het genetisch materiaal van retrovirus zoals HIV in het genetische materiaal (DNA) van de gastheercel dat het infecteert. Dit is de belangrijk verschil tussen bacteriële transposasen en retrovirale integrases.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat zijn Bacteriële Transposases
3. Wat zijn Retroviral Integrases
4. Overeenkomsten tussen Bacteriële Transposases en Retroviral Integrases
5. Vergelijking zij aan zij - Bacteriële transposities versus retrovirale integrases in tabelvorm
6. Samenvatting

Wat zijn Bacteriële Transposases?

Transposase kan worden gedefinieerd als een enzym gebonden aan het einde van transposons dat de katalyse van de transposonbeweging naar een ander deel van het genoom vergemakkelijkt door verschillende mechanismen. Dergelijke mechanismen omvatten 'snij- en plakmechanisme' en 'replicatief transpositiemechanisme'. Transposase werd voor het eerst geïntroduceerd door klonering van het enzym dat nodig is voor de transpositie van het Tn3-transposon. Twee belangrijke strategieën zijn gebruikt door de transponeerbare genetische elementen voor de verplaatsing tussen genomen of van de ene plaats naar de andere. Het transport door een RNA-tussenproduct vóór de synthese van een DNA-kopie is één strategie, terwijl de andere alleen aan DNA-tussenproducten is gebonden. De recombinatiereacties die betrokken zijn bij de integratie van beide elementen vinden plaats vanwege element-specifieke enzymen. Dus, in een geval van DNA-elementen, staan ​​deze enzymen bekend als transposasen terwijl ze in een geval van RNA-elementen bekend staan ​​als integrases.

Bij het vergelijken van de verschillen tussen beide transpositiestrategieën lijkt het invoegproces chemisch identiek te zijn. Maar recent bewijs suggereert dat de bepaalde overeenkomsten in het integratiemechanisme worden gezien in de regio's van aminozuursequenties die een actieve site vormen; het DDE-motief. Vijf families van transposasen worden momenteel geclassificeerd, maar het aantal families moet nog worden verhoogd met nieuwe transposasekarakters. De families omvatten DDE transposase, Tyrosine (Y) transposase, Serine (S) transposase, Rolling circle transposase, Reverse transcriptases / endonucleases (RT / En) enz. Deze families maken gebruik van unieke katalytische mechanismen voor het verbreken en opnieuw verbinden van DNA. De DDE-transposase omvat in het knip-en-plakmechanisme van het oorspronkelijke transposon en draagt ​​drie sets geconserveerde aminozuren namelijk; aspartaat (D), aspartaat (D) en glutamaat (E). De tyrosine-transposasen omvatten ook het knip-en-plakmechanisme door het gebruik van tyrosineresidu, dat plaatsspecifiek is.

Figuur 01: Bacteriële transposasen

De serine-transposasen omvatten een tussenproduct van cirkelvormig DNA en voeren het snij-en-plakmechanisme uit net als bovengenoemde families. De rolcirkeltransposase omvat het kopie-in-mechanisme waarbij een enkele streng direct wordt gekopieerd naar de doelwitplaats door middel van DNA-replicatie. Dit zorgt ervoor dat de sjabloonstreng en de gekopieerde streng een streng hebben die nieuw is gesynthetiseerd. De reverse transcriptasen / endonucleasen transposase heeft verschillende mechanismen voor transpositie.

Wat zijn Retroviral Integrases?

In de context van Retroviral Integrase wordt het beschouwd als een retroviraal enzym dat bijdraagt ​​aan de integratie van het genetische materiaal van retrovirus zoals HIV in het genetische materiaal (DNA) van de geïnfecteerde cel. Deze retrovirale integrases worden meestal verward met faagintegrases. Voorbeelden van faagintegrases zijn λ-faagintegrase. Maar dit zijn compleet verschillende enzymen en mag niet verward raken met. Met betrekking tot de vorming van retrovirale pre-integratiecomplex speelt retroviraal integrase een belangrijke rol. Retrovirale integrase-eiwitten bestaan ​​typisch uit drie (03) canonische domeinen. Deze domeinen zijn verbonden door flexibele linkers.

De drie domeinen omvatten een N-terminaal zinkbindend domein waar drie helixbundels zijn verbonden en gestabiliseerd door coördinatie met de betrokkenheid van een Zn²⁺ kation, een RNase H-vouwend katalytisch kerndomein en een C-terminaal DNA-bindingsdomein, dat een SH3-vouw is. Door onderzoek en door biochemische en structurele informatie, suggereert het dat retroviraal integrase het vermogen heeft om te functioneren als een dimeer van dimmers (tetrameer). In de context van multimerisatie en virale DNA-binding, alle drie de domeinen van het retrovirale integrase-eiwit. De belangrijkste functie van retroviraal integrase is het invoegen van het genetische materiaal voor het hosten van DNA. Deze stap is de meest cruciale stap in virale replicatie van het HIV-virus. Als het eenmaal is geïntegreerd, bevindt het zich de rest van zijn levensduur in het chromosomale DNA van de cel.

Figuur 02: Retrovirale integrases

Daarom is er, eenmaal geïntegreerd, geen rendement voor de cel. Deze retrovirale integrases hebben betrekking op het katalyseren van twee belangrijke reacties waaronder 3'-eindverwerking en covalente ligatie. Tijdens 3'-eindverwerking worden 2-3 nucleotiden van beide 3'-uiteinden van het virale DNA verwijderd met de bedoeling om de CA-dinucleotiden van de 3'-uiteinden van het virale DNA en tijdens covalente ligatie de bewerkte 3'-uiteinden van viraal DNA wordt covalent geligeerd in het chromosomale DNA van de gastheer.

Wat is de overeenkomst tussen bacteriële transposasen en retrovirale integrases?

• Zowel Bacteriële Transposases als Retrovirale Integrases hebben vergelijkbare aminozuursequenties.

Wat is het verschil tussen bacteriële transpossen en retrovirale integrases?

Bacteriële transposities versus retrovirale integrases
Bacteriële Transposase is een enzym gebonden aan het einde van transposons terwijl het de katalyse van de transposonbeweging naar een ander deel van het genoom vergemakkelijkt door verschillende mechanismen.	Retrovirale integrases worden beschouwd als een retroviraal enzym dat bijdraagt ​​aan de integratie van het genetische materiaal van retrovirus zoals HIV in het genetische materiaal (DNA) van de cel die geïnfecteerd is.
Bindende regio's
Hoge specifieke bindingsregio's zijn nodig voor Bacteriële Transposasen.	Minder of geen nucleotidesequentie nodig voor binding.

Samenvatting - Bacterieel Transposases versus Retroviral Integrases 

Bacteriële transposasen worden beschouwd als een retroviraal enzym dat bijdraagt ​​aan de integratie van het genetische materiaal van retrovirus zoals HIV in het genetische materiaal (DNA) van de cel die is geïnfecteerd. Twee belangrijke strategieën zijn gebruikt door de transponeerbare genetische elementen voor de verplaatsing tussen genomen of van de ene plaats naar de andere. Vijf families van transposasen worden momenteel geclassificeerd, maar het aantal families moet nog worden verhoogd met nieuwe transposasekarakters. Retroviraal integrase, het wordt beschouwd als een retroviraal enzym dat helpt bij de integratie van het genetisch materiaal van retrovirus zoals HIV in het genetische materiaal (DNA) van de geïnfecteerde cel. Retrovirale integrase-eiwitten bestaan ​​typisch uit drie (03) canonische domeinen. De belangrijkste functie van retroviraal integrase is het invoegen van het genetische materiaal voor het hosten van DNA. Deze stap is de meest cruciale stap in virale replicatie van het HIV-virus. Daarom is er, eenmaal geïntegreerd, geen rendement voor de cel. Dit is het verschil tussen Bacteriële transposases en Retroviral Integrase.

Download de PDF van Bacterial Transposases versus Retroviral Integrases

U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens citaatnotitie. Download de PDF-versie hier: Verschil tussen bacteriële transpossen en retrovirale integrases

Referentie:

1.Vigil-Stenman, Theoden, et al. "Hoge abundantie en expressie van transposasen in bacteriën uit de Oostzee." The ISME Journal, vol. 11, nee 11, 2017, pp. 2611-2623., Doi: 10.1038 / ismej.2017.114.
2.Polard, P en M Chandler. "Bacteriële transposasen en retrovirale integrases." Molecular microbiology., U.S. National Library of Medicine, januari 1995. Beschikbaar Hier  
3.Arake, Mark D. en Anna Marie Skalka. "Retroviral Integrase: Then and Now." Annual Review of Virology, vol. 2, nee 1, september 2015, pp. 241-264., Doi: 10.1146 / annurev-virology-100114-055043.

Afbeelding met dank aan:

1.'Cut en plak mechanisme van transpositie'door Alana Gyemi, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia  
2.'PDB 1wjd EBI'By Jawahar Swaminathan en MSD-medewerkers bij het European Bioinformatics Institute (Public Domain) via Commons Wikimedia