關鍵區別-細菌轉座酶與逆轉錄病毒整合酶
可運輸的遺傳物質在進化過程中有兩個主要的策略:從基因組內部和基因組之間的一個區域轉移到下一個區域。一種方法是在形成DNA分子之前置換RNA分子,而另一種方法涉及DNA中間產物。轉座酶和病毒整合酶就是這種轉座遺傳物質的例子。細菌轉座酶結合到轉座子的末端,並通過各種機制促進轉座子移動到基因組的另一部分。逆轉錄病毒整合酶是幫助逆轉錄病毒(如HIV)的遺傳物質整合到它感染的宿主細胞的遺傳物質(DNA)中的酶。這是細菌轉座酶和逆轉錄病毒整合酶之間的關鍵區別。
目錄
1. 概述和主要區別
2. 什麼是細菌轉座酶
3. 什麼是逆轉錄病毒整合酶
4. 細菌轉座酶與逆轉錄病毒整合酶的相似性
5. 並列比較-細菌轉座酶與逆轉錄病毒整合酶的表格形式
6. 摘要
什麼是細菌轉座(bacterial transposases)?
轉座子酶是一種結合在轉座子末端的酶,通過各種機制促進轉座子移動到基因組另一部分的催化作用。這種機制包括“剪切粘貼機制”和“複製轉置機制”。轉座酶是通過克隆Tn3轉座子所需的酶而首次引入的。轉座基因元件在基因組之間或從一個位點到另一個位點的轉移,已經使用了兩種重要的策略。一種策略是在合成DNA拷貝之前通過RNA的中間產物進行轉運,而另一種策略是單獨與DNA中間產物結合。參與兩種元素整合的重組反應是由於元素特**酶而發生的。因此,在DNA元素的實例中,這些酶被稱為轉座酶,而在RNA元素的實例中,它們被稱為整合酶。
當比較兩種換位策略之間的差異時,**的過程在化學上似乎是相同的。但是,最近的證據表明,在形成一個活性位點的氨基酸序列區域,即DDE基序,在整合機制上有某些相似之處。目前共有5個轉座子科被分類,但隨著轉座子新性狀的增加,轉座子家族的數量仍在增加。這些家族包括DDE轉座酶、酪氨酸(Y)轉座酶、絲氨酸(S)轉座酶、滾圈轉座酶、逆轉錄酶/核酸內切酶(RT/En)等。這些家族利用獨特的催化機制來破壞和重新連接DNA。DDE轉座酶參與了原轉座子的剪切粘貼機制,攜帶三組保守氨基酸:天冬氨酸(D)、天冬氨酸(D)和穀氨酸(E)。酪氨酸轉座酶也通過利用酪氨酸殘基參與剪切-粘貼機制,這是一個位點特**的過程。
絲氨酸轉座酶包括一個環狀DNA的中間產物,與上述家族一樣執行剪切和粘貼機制。滾圈轉座酶參與複製機制,單鏈通過DNA複製直接複製到靶位點。這確保模板鏈和複製鏈有一個新合成的鏈。逆轉錄酶/核酸內切酶轉座酶具有多種轉座機制。
什麼是逆轉錄病毒整合酶(retroviral integrases)?
在逆轉錄病毒整合酶的背景下,它被認為是一種逆轉錄病毒酶,幫助整合逆轉錄病毒的遺傳物質,如艾滋病毒感染細胞的遺傳物質(DNA)。這些逆轉錄病毒整合酶通常與噬菌體整合酶混淆。噬菌體整合酶的例子是λ噬菌體整合酶。但這些是完全不同的酶,不應該混淆。在逆轉錄病毒前整合複合物的形成中,逆轉錄病毒整合酶起主要作用。逆轉錄病毒整合酶蛋白通常由三(03)個典型結構域組成。這些域通過靈活的鏈接器連接。
這三個結構域包括一個N端鋅結合域,其中三個螺旋束通過Zn2+陽離子的參與而連接和穩定,RNase H摺疊催化核心結構域和C末端DNA結合域(SH3摺疊)。通過研究和生化結構信息,提示逆轉錄病毒整合酶具有二聚體(四聚體)的功能。在多聚和病毒DNA結合的背景下,逆轉錄病毒整合酶蛋白的所有三個結構域。逆轉錄病毒整合酶的主要功能是將其遺傳物質**宿主DNA。這一步是HIV病毒複製過程中最關鍵的一步。一旦成功整合,它將在細胞的剩餘生命中存在於染色體DNA中。
因此,集成後,單元就不會返回。這些逆轉錄病毒整合酶參與催化兩個主要反應,包括3'末端處理和共價連接。在3'末端處理期間,從病毒DNA的3'端移除2-3核苷酸,以揭示病毒DNA 3'端的CA二核苷酸,在共價連接期間,處理後的3'端病毒DNA共價連接到宿主染色體DNA中。
什麼是細菌轉座酶與逆轉錄病毒整合酶的相似性(the similarity between bacterial transposases and retroviral integrases)?
- 細菌轉座酶和逆轉錄病毒整合酶都有相似的氨基酸序列。
細菌轉座(bacterial transposases)和逆轉錄病毒整合酶(retroviral integrases)的區別
細菌轉座酶與逆轉錄病毒整合酶 | |
細菌轉座子酶是一種結合在轉座子末端的酶,通過各種機制促進轉座子運動到基因組另一部分的催化作用。 | 逆轉錄病毒整合酶被認為是一種逆轉錄病毒酶,它可以幫助逆轉錄病毒的遺傳物質如HIV整合到受感染細胞的遺傳物質(DNA)中。 |
結合區 | |
細菌轉座酶需要高特**結合區。 | 結合所需的核苷酸序列較少或不需要。 |
總結 - 細菌轉座(bacterial transposases) vs. 逆轉錄病毒整合酶(retroviral integrases)
細菌轉座酶被認為是一種逆轉錄病毒酶,有助於將逆轉錄病毒(如HIV)的遺傳物質整合到受感染細胞的遺傳物質(DNA)中。轉座基因元件在基因組之間或從一個位點到另一個位點的轉移,已經使用了兩種重要的策略。目前共有5個轉座子科被分類,但隨著轉座子新性狀的增加,轉座子家族的數量仍在增加。逆轉錄病毒整合酶,它被認為是一種逆轉錄病毒酶,有助於將逆轉錄病毒的遺傳物質(如HIV)整合到受感染細胞的遺傳物質(DNA)中。逆轉錄病毒整合酶蛋白通常由三(03)個典型結構域組成。逆轉錄病毒整合酶的主要功能是將其遺傳物質**宿主DNA。這一步是HIV病毒複製過程中最關鍵的一步。因此,一旦細胞被整合,就沒有返回。這就是細菌轉座酶和逆轉錄病毒整合酶的區別。
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引用
1.Vigil-Stenman,Theoden等人。“波羅的海細菌中轉座酶的高丰度和表達”,《ISME期刊》,第11卷,第11期,2017年,第2611-2623頁。,doi:10.1038/i**ej.2017.114.2.Polard、P和M錢德勒。“細菌轉座酶和逆轉錄病毒整合酶”,《分子微生物學》,美國國家醫學圖書館,1995年1月。可在3.Andrake,Mark D.和Anna-Marie Skalka獲得。“逆轉錄病毒整合酶:當時和現在”,《病毒學年鑑》,第2卷,第1期,2015年9月,第241-264頁。,doi:10.1146/annurev-virology-100114-055043。
3.安德雷克,馬克·D.和安娜·瑪麗·斯卡爾卡。“逆轉錄病毒整合酶:當時和現在”,《病毒學年鑑》,第2卷,第1期,2015年9月,第241-264頁。,doi:10.1146/annurev-virology-100114-055043。