Unterschied zwischen bakteriellen Transposasen und retroviralen Integrasen

Schlüsselunterschied - bakteriell Transposasen gegen retrovirale Integrasen
 

Das transportierbare genetische Material hat sich mit zwei Hauptstrategien entwickelt, um von einer Region in die nächste Region innerhalb und zwischen den Genomen zu wechseln. Eine Methode besteht darin, vor der Bildung eines DNA -Moleküls durch ein RNA. Transposasen und virale Integrasen sind Beispiele für ein solches transponierbares genetisches Material. Bakterielle Transposasen binden an das Ende der Transposons und erleichtern die Katalyse der Transposonbewegung zu einem anderen Teil des Genoms durch verschiedene Mechanismen. Retrovirale Integrasen sind Enzyme, die bei der Integration des genetischen Materials von Retrovirus wie HIV in das genetische Material (DNA) der Wirtszelle, die es infiziert. Dies ist das Schlüsselunterschied zwischen bakteriellen Transposasen und retroviralen Integrasen.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was sind bakterielle Transposasen
3. Was sind retrovirale Integrasen
4. Ähnlichkeiten zwischen bakteriellen Transposasen und retroviralen Integrasen
5. Seite für Seitenvergleich - bakterielle Transposasen gegen retrovirale Integrasen in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was sind bakterielle Transposasen?

Transposase kann als ein an das Ende von Transposons gebundenes Enzym definiert werden, das die Katalyse der Transposonbewegung zu einem anderen Teil des Genoms durch verschiedene Mechanismen erleichtert. Solche Mechanismen umfassen "Schnitt- und Paste -Mechanismus" und "Replikatentranspositionsmechanismus". Transposase wurde zuerst durch die Klonierung des Enzyms eingeführt, das für die Transposition des TN3 -Transposon benötigt wird. Zwei wichtige Strategien wurden von den transponierbaren genetischen Elementen für die Verschiebung zwischen Genomen oder von einer Stelle zu einem anderen angewendet. Der Transport durch ein Zwischenprodukt von RNA vor der Synthese einer DNA -Kopie ist eine Strategie, während die andere allein an DNA -Zwischenprodukte gebunden wird. Die Rekombinationsreaktionen, die an der Integration beider Elemente beteiligt sind. In einem Beispiel von DNA -Elementen werden diese Enzyme als Transposasen bekannt.

Beim Vergleich der Unterschiede zwischen beiden Transpositionsstrategien scheint der Insertionsprozess chemisch identisch zu sein. Jüngste Erkenntnisse legen jedoch nahe, dass die bestimmten Ähnlichkeiten im Integrationsmechanismus in den Regionen von Aminosäuresequenzen beobachtet werden, die ein aktives Zentrum bilden. Das DDE -Motiv. Derzeit werden fünf Familien von Transposasen klassifiziert, aber die Anzahl der Familien ist noch nicht mit neuen Transposase -Charakteren zugenommen. Die Familien umfassen DDE -Transposase, Tyrosin (Y) -Transposase, Serintransposase, Rolling Circle -Transposase, Reverse -Transkriptasen/Endonukleasen (RT/EN) usw. Diese Familien verwenden einzigartige katalytische Mechanismen für das Brechen und Wiederieren von DNA. Die DDE -Transposase beinhaltet den Schnitt- und Pastenmechanismus des ursprünglichen Transposon und trägt drei Sätze konservierter Aminosäuren, nämlich; Aspartat (D), Aspartat (D) und Glutamat (e). Die Tyrosintransposasen beinhalten auch den Schnitt- und Pastenmechanismus durch die Verwendung von Tyrosinresten, die ortsspezifisch sind.

Abbildung 01: Bakterielle Transposasen

Die Serintransposasen beinhalten ein Intermediat der kreisförmigen DNA und führen den Schnitt- und Paste -Mechanismus genau wie die obigen Familien durch. Die Rolling Circle-Transposase beinhaltet in den Kopiermechanismus, in dem ein einzelner Strang direkt durch DNA-Replikation in die Zielstelle kopiert wird. Dies stellt sicher, dass der Vorlagenstrang und der kopierte Strang einen Strang haben, der neu synthetisiert wird. Die umgekehrten Transkriptasen/Endonukleasen -Transposase weist verschiedene Mechanismen für die Transposition auf.

Was sind retrovirale Integrasen?

Im Kontext einer retroviralen Integrase wird es als retrovirales Enzym angesehen, das bei der Integration des genetischen Materials von Retrovirus wie HIV in das genetische Material (DNA) der infizierten Zelle hilft. Diese retroviralen Integrasen werden am häufigsten mit Phagenintegrasen verwechselt. Beispiele für Phagenintegrasen sind λ -Phagenintegrase. Dies sind jedoch völlig unterschiedliche Enzyme und sollten nicht mit verwechselt werden. In Bezug auf die Bildung des retroviralen Vorintegrationskomplexes spielt die retrovirale Integrase eine wichtige Rolle. Retrovirale Integrase -Proteine ​​bestehen typischerweise aus drei (03) kanonischen Domänen. Diese Domänen sind durch flexible Linker verbunden.

Die drei Domänen umfassen eine n-terminale Zinkbindungsdomäne, in der drei helikale Bündel verbunden und durch Koordination mit der Beteiligung eines Zn stabilisiert sind²⁺ Kation, eine RNase H -Falten -katalytische Kerndomäne und eine C -terminale DNA -Bindungsdomäne, die ein SH3 -Falt ist. Durch Untersuchung und durch biochemische und strukturelle Informationen schlägt dies vor, dass die retrovirale Integrase als Dimer von Dimmer (Tetramer) fungieren kann, um zu fungieren. Im Zusammenhang mit Multimerisierung und viraler DNA -Bindung alle drei Domänen des retroviralen Integraseproteins. Die Hauptfunktion der retroviralen Integrase besteht darin, sein genetisches Material in die Wirt -DNA einzufügen. Dieser Schritt ist der wichtigste Schritt bei der Virusreplikation des HIV -Virus. Einmal erfolgreich integriert, wird es für den Rest ihrer Lebensdauer in der chromosomalen DNA der Zelle dort sein.

Abbildung 02: Retrovirale Integrasen

Sobald die Integration integriert ist, gibt es daher keine Rückkehr für die Zelle. Diese retroviralen Integrasen bilden die Katalyse von zwei Hauptreaktionen, einschließlich 3' -Endverarbeitung und kovalenter Ligation. Während der 3'-Endverarbeitung werden 2-3 Nukleotide aus beiden 3 'Enden der viralen DNA entfernt, um die Ca-Dinukleotide der 3' Enden der viralen DNA zu enthüllen, und während der kovalenten Ligation die verarbeiteten 3 'Enden von Virale DNA werden kovalent in die Chromosomen -DNA des Wirts ligiert.

Was ist die Ähnlichkeit zwischen bakteriellen Transposasen und retroviralen Integrasen?

• Sowohl bakterielle Transposasen als auch retrovirale Integrasen haben ähnliche Aminosäuresequenzen.

Was ist der Unterschied zwischen bakteriellen Transposasen und retroviralen Integrasen?

Zusammenfassung -Bakteriell Transposasen gegen retrovirale Integrasen 

Bakterielle Transposasen werden als retrovirales Enzym angesehen, das bei der Integration des genetischen Materials von Retrovirus wie HIV in das genetische Material (DNA) der infizierten Zelle hilft. Zwei wichtige Strategien wurden von den transponierbaren genetischen Elementen für die Verschiebung zwischen Genomen oder von einer Stelle zu einem anderen angewendet. Derzeit werden fünf Familien von Transposasen klassifiziert, aber die Anzahl der Familien ist noch nicht mit neuen Transposase -Charakteren zugenommen. Retrovirale Integrase wird als retrovirales Enzym angesehen, das bei der Integration des genetischen Materials von Retrovirus wie HIV in das genetische Material (DNA) der infizierten Zelle hilft. Retrovirale Integrase -Proteine ​​bestehen typischerweise aus drei (03) kanonischen Domänen. Die Hauptfunktion der retroviralen Integrase besteht darin, sein genetisches Material in die Wirt -DNA einzufügen. Dieser Schritt ist der wichtigste Schritt bei der Virusreplikation des HIV -Virus.  Sobald die Integration integriert ist, gibt es daher keine Rückkehr für die Zelle. Dies ist der Unterschied zwischen bakteriellen Transposasen und retroviralen Integrase.

Laden Sie die PDF von bakteriellen Transposasen und retroviralen Integrasen herunter

Sie können die PDF -Version dieses Artikels herunterladen und sie für Offline -Zwecke gemäß Citation Note verwenden. Bitte laden Sie die PDF -Version hier herunter: Unterschied zwischen bakteriellen Transposasen und retroviralen Integrasen

Referenz:

1.Vigil-Stenman, Theoden et al. „Hohe Häufigkeit und Expression von Transposasen in Bakterien aus der Ostsee.”Das ISME Journal, vol. 11, nein. 11, 2017, pp. 2611-2623., doi: 10.1038/ismej.2017.114.
2.Polard, P und M Chandler. „Bakterielle Transposasen und retrovirale Integrasen.”Molekulare Mikrobiologie., U.S. Nationalbibliothek für Medizin, Januar. 1995. Hier verfügbar  
3.Andrake, Mark D., und Anna Marie Skalka. „Retrovirale Integrase: damals und heute.Jährlicher Überblick über Virology, vol. 2, nein. 1, September. 2015, pp. 241-264., doi: 10.1146/Annurev-Virology-100114-055043.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1.'Schnitt- und Paste-Mechanismus der Transposition'by Alana Gyemi (CC BY-SA 4).0) über Commons Wikimedia  
2.PDB 1WJD EBI'BY JAWAHAR SWAMINATHAN UND MSD -Mitarbeiter am Europäischen Bioinformatikinstitut (Public Domain) über Commons Wikimedia