Unterschied Zwischen Bakteriellen Transposasen Und Retroviralen Integrasen

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 08:37

Hauptunterschied - Bakterielle Transposasen gegenüber retroviralen Integrasen

Das transportable genetische Material hat sich mit zwei Hauptstrategien entwickelt, um von einer Region zur nächsten Region innerhalb und zwischen den Genomen zu gelangen. Eine Methode besteht darin, sich vor der Bildung eines DNA-Moleküls durch ein RNA-Molekül zu verschieben, während der andere Weg DNA-Zwischenprodukte umfasst. Transposasen und virale Integrasen sind Beispiele für ein solches transponierbares genetisches Material. Bakterielle Transposasen binden an das Ende von Transposons und erleichtern die Katalyse der Transposonbewegung zu einem anderen Teil des Genoms durch verschiedene Mechanismen. Retrovirale Integrasen sind Enzyme, die die Integration des genetischen Materials von Retroviren wie HIV in das genetische Material (DNA) der infizierten Wirtszelle unterstützen. Dies ist der Hauptunterschied zwischen bakteriellen Transposasen und retroviralen Integrasen.

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied

2. Was sind bakterielle Transposasen

? 3. Was sind retrovirale Integrasen?

4. Ähnlichkeiten zwischen bakteriellen Transposasen und retroviralen Integrasen.

5. Vergleich nebeneinander - Bakterielle Transposasen und retrovirale Integrasen in tabellarischer Form.

6. Zusammenfassung

Was sind bakterielle Transposasen?

Transposase kann als ein Enzym definiert werden, das an das Ende von Transposons gebunden ist und die Katalyse der Transposonbewegung zu einem anderen Teil des Genoms durch verschiedene Mechanismen erleichtert. Solche Mechanismen umfassen einen "Ausschneide- und Einfügemechanismus" und einen "replikativen Transpositionsmechanismus". Die Transposase wurde zuerst durch Klonierung des Enzyms eingeführt, das für die Transposition des Tn3-Transposons benötigt wird. Zwei wichtige Strategien wurden von den transponierbaren genetischen Elementen für die Verschiebung zwischen Genomen oder von einem Ort zum anderen verwendet. Der Transport durch ein RNA-Intermediat vor der Synthese einer DNA-Kopie ist eine Strategie, während die andere nur an DNA-Intermediate gebunden ist. Die Rekombinationsreaktionen, die an der Integration beider Elemente beteiligt sind, finden aufgrund elementspezifischer Enzyme statt. So,In einem Fall von DNA-Elementen sind diese Enzyme als Transposasen bekannt, während sie in einem Fall von RNA-Elementen als Integrasen bekannt sind.

Beim Vergleich der Unterschiede zwischen beiden Transpositionsstrategien scheint der Insertionsprozess chemisch identisch zu sein. Jüngste Erkenntnisse deuten jedoch darauf hin, dass bestimmte Ähnlichkeiten im Integrationsmechanismus in den Regionen der Aminosäuresequenzen zu sehen sind, die ein aktives Zentrum bilden. das DDE-Motiv. Derzeit werden fünf Familien von Transposasen klassifiziert, aber die Anzahl der Familien muss mit neuen Transposase-Zeichen noch erhöht werden. Die Familien umfassen DDE-Transposase, Tyrosin (Y) -Transposase, Serin (S) -Transposase, Rolling-Circle-Transposase, Reverse Transkriptasen / Endonukleasen (RT / En) usw. Diese Familien nutzen einzigartige katalytische Mechanismen für das Brechen und Wiederverbinden von DNA. Die DDE-Transposase ist am Cut-and-Paste-Mechanismus des ursprünglichen Transposons beteiligt und trägt drei Sätze konservierter Aminosäuren, nämlich:Aspartat (D), Aspartat (D) und Glutamat (E). Die Tyrosin-Transposasen sind auch am Cut-and-Paste-Mechanismus beteiligt, indem Tyrosinreste verwendet werden, die ortsspezifisch sind.

Abbildung 01: Bakterielle Transposasen

Die Serintransposasen beinhalten ein Intermediat der zirkulären DNA und führen den Cut-and-Paste-Mechanismus wie oben in den Familien aus. Die Rolling-Circle-Transposase ist am Kopiermechanismus beteiligt, bei dem ein einzelner Strang durch DNA-Replikation direkt in die Zielstelle kopiert wird. Dies stellt sicher, dass der Matrizenstrang und der kopierte Strang einen Strang haben, der neu synthetisiert wird. Die Transposase der reversen Transkriptasen / Endonukleasen weist verschiedene Transpositionsmechanismen auf.

Was sind retrovirale Integrasen?

Im Zusammenhang mit retroviraler Integrase wird es als retrovirales Enzym angesehen, das die Integration des genetischen Materials von Retroviren wie HIV in das genetische Material (DNA) der infizierten Zelle unterstützt. Diese retroviralen Integrasen werden am häufigsten mit Phagenintegrasen verwechselt. Beispiele für Phagenintegrasen sind λ-Phagenintegrase. Dies sind jedoch völlig unterschiedliche Enzyme, mit denen man sich nicht verwechseln sollte. In Bezug auf die Bildung eines 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 durch Koordination unter Beteiligung eines Zn ²⁺ verbunden und stabilisiert sindKation, eine RNase H-fache katalytische Kerndomäne und eine C-terminale DNA-Bindungsdomäne, die eine SH3-fache ist. Untersuchungen und biochemische und strukturelle Informationen legen nahe, dass retrovirale Integrase als Dimer von Dimmern (Tetramer) fungieren kann. Im Kontext der Multimerisierung und der viralen DNA-Bindung sind alle drei Domänen des retroviralen Integrase-Proteins. Die Hauptfunktion der retroviralen Integrase besteht darin, ihr genetisches Material in die Wirts-DNA einzufügen. Dieser Schritt ist der wichtigste Schritt bei der viralen Replikation des HIV-Virus. Sobald es erfolgreich integriert wurde, wird es für den Rest seiner Lebensdauer in der chromosomalen DNA der Zelle vorhanden sein.

Abbildung 02: Retrovirale Integrasen

Daher gibt es nach der Integration keine Rückgabe für die Zelle. Diese retroviralen Integrasen beinhalten die Katalyse von zwei Hauptreaktionen, einschließlich 3'-Endverarbeitung und kovalenter Ligation. Während der 3'-Endverarbeitung werden 2-3 Nukleotide von beiden 3'-Enden der viralen DNA entfernt, um die CA-Dinukleotide der 3'-Enden der viralen DNA freizulegen, und während der kovalenten Ligation die verarbeiteten 3'-Enden von virale DNA wird kovalent in die chromosomale Wirts-DNA ligiert.

Was ist die Ähnlichkeit zwischen bakteriellen Transposasen und retroviralen Integrasen?

Sowohl bakterielle Transposasen als auch retrovirale Integrasen weisen ähnliche Aminosäuresequenzen auf

Was ist der Unterschied zwischen bakteriellen Transposasen und retroviralen Integrasen?

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Bakterielle Transposasen gegen retrovirale Integrasen
Bakterielle Transposase ist ein Enzym, das an das Ende von Transposons gebunden ist und gleichzeitig die Katalyse der Transposonbewegung zu einem anderen Teil des Genoms durch verschiedene Mechanismen erleichtert.	Retrovirale Integrasen werden als retrovirales Enzym betrachtet, das die Integration des genetischen Materials von Retroviren wie HIV in das genetische Material (DNA) der infizierten Zelle unterstützt.
Bindungsregionen
Für bakterielle Transposasen werden hochspezifische Bindungsregionen benötigt.	Für die Bindung wird weniger oder keine Nukleotidsequenz benötigt.

Zusammenfassung - Bakterielle Transposasen vs. retrovirale Integrasen

Bakterielle Transposasen werden als retrovirales Enzym angesehen, das die Integration des genetischen Materials von Retroviren wie HIV in das genetische Material (DNA) der infizierten Zelle unterstützt. Zwei wichtige Strategien wurden von den transponierbaren genetischen Elementen für die Verschiebung zwischen Genomen oder von einem Ort zum anderen verwendet. Derzeit werden fünf Familien von Transposasen klassifiziert, aber die Anzahl der Familien muss mit neuen Transposase-Zeichen noch erhöht werden. Retrovirale Integrase wird als retrovirales Enzym angesehen, das die Integration des genetischen Materials von Retroviren wie HIV in das genetische Material (DNA) der infizierten Zelle unterstützt. Retrovirale Integrase-Proteine bestehen typischerweise aus drei (03) kanonischen Domänen. Die Hauptfunktion der retroviralen Integrase besteht darin, ihr genetisches Material in die Wirts-DNA einzufügen. Dieser Schritt ist der wichtigste Schritt bei der viralen Replikation des HIV-Virus. Daher gibt es nach der Integration keine Rückgabe für die Zelle. Dies ist der Unterschied zwischen bakteriellen Transposasen und retroviraler Integrase.

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