Diferencia entre transposasas bacterianas y integrasas retrovirales

Diferencia clave - Bacterial Transposases vs Integras Retroviral
 

El material genético transportable ha evolucionado con dos estrategias principales para moverse de una región a la siguiente región de dentro y entre los genomas. Un método es desplazarse a través de una molécula de ARN antes de la formación de una molécula de ADN, mientras que la otra vía implica intermedios de ADN. Las transposasas y las integrasas virales son ejemplos de dicho material genético transponible. Las transposasas bacterianas se unen al final de los transposones y facilitan la catálisis del movimiento del transposón a otra parte del genoma a través de diversos mecanismos. Las integrasas retrovirales son enzimas que ayudan en la integración del material genético del retrovirus, como el VIH, en el material genético (ADN) de la célula huésped que infecta.. Este es el diferencia clave Entre las transposasas bacterianas y las integrasas retrovirales..

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. ¿Qué son las transposasas bacterianas?
3. ¿Qué son las integrasas retrovirales?
4. Similitudes entre las transposasas bacterianas y las integrasas retrovirales
5. Comparación lado a lado: transposasas bacterianas frente a integrasas retrovirales en forma tabular
6. Resumen

¿Qué son las transposasas bacterianas??

La transposasa se puede definir como una enzima unida al final de los transposones que facilitan la catálisis del movimiento del transposón a otra parte del genoma a través de diversos mecanismos. Tales mecanismos incluyen el "mecanismo de cortar y pegar" y el "mecanismo de transposición replicativo". La transposasa se introdujo por primera vez a través de la clonación de la enzima que es necesaria para la transposición del transposón Tn3. Los elementos genéticos transponibles han utilizado dos estrategias importantes para el desplazamiento entre genomas o de un sitio a otro. El transporte a través de un intermedio de ARN antes de la síntesis de una copia de ADN es una estrategia, mientras que la otra se está uniendo a los intermedios de ADN solo. Las reacciones de recombinación que están involucradas en la integración de ambos elementos tienen lugar debido a enzimas específicas del elemento. Por lo tanto, en una instancia de elementos de ADN, estas enzimas se conocen como transposasas mientras que en una instancia de elementos de ARN, se conocen como integrasas.

Al comparar las diferencias entre ambas estrategias de transposición, el proceso de inserción parece ser químicamente idéntico. Pero, la evidencia reciente propone que se observan ciertas similitudes en el mecanismo de integración en las regiones de secuencias de aminoácidos que forman un sitio activo; El motivo DDE. Actualmente se están clasificando cinco familias de transposasas, pero el número de familias aún no ha aumentado con los nuevos caracteres de transposasa. Las familias incluyen DDE transposasa, Tirosina (Y) transposasa, Serina (S) transposasa, Círculo rodante transposasa, Transcriptasas inversas / endonucleasas (RT / En) etc. Estas familias utilizan mecanismos catalíticos únicos para la ruptura y unión del ADN. La transposasa de DDE involucra el mecanismo de cortar y pegar del transposón original y contiene tres conjuntos de aminoácidos conservados a saber; aspartato (D), aspartato (D) y glutamato (E). Las tirosinas transposasas también participan en el mecanismo de cortar y pegar mediante la utilización de residuos de tirosina, que es específico del sitio..

Figura 01: Transposasas Bacterianas

Las transposasas de serina implican un intermedio de ADN circular y llevan a cabo el mecanismo de cortar y pegar al igual que las familias anteriores. La transposasa de círculo rodante involucra el mecanismo de copia en el que una única hebra se copia directamente en el sitio objetivo a través de la replicación del ADN. Esto asegura que la cadena de la plantilla y la cadena copiada tengan una cadena que se haya sintetizado recientemente. Las transcriptasas / endonucleasas inversas transposasa tienen varios mecanismos para la transposición.

¿Qué son las integrasas retrovirales??

En el contexto de la retroviral integrasa, se considera una enzima retroviral que ayuda a la integración del material genético del retrovirus, como el VIH, en el material genético (ADN) de la célula infectada. Estas integrasas retrovirales se confunden más a menudo con integrasas de fagos. Ejemplos para las integrasas de fagos son λ integrasa de fagos. Pero estas son enzimas completamente diferentes y no deben confundirse con ellas. Con respecto a la formación del complejo de preintegración retroviral, la integrasa retroviral juega un papel importante. Las proteínas de la integrasa retroviral consisten típicamente en tres (03) dominios canónicos. Estos dominios están conectados por enlazadores flexibles.

Los tres dominios incluyen un dominio de unión a zinc N terminal donde tres paquetes helicoidales están conectados y estabilizados a través de la coordinación con la participación de un Zn²⁺ catión, un dominio central catalítico del pliegue de la RNasa H y un dominio de unión al ADN C terminal, que es un pliegue SH3. Por investigación y mediante información bioquímica y estructural, sugiere que la integrasa retroviral tiene la capacidad de funcionar como un dímero de dimmers (tetramer). En el contexto de la multimerización y la unión al ADN viral, los tres dominios de la proteína integrasa retroviral. La función principal de la integrasa retroviral es insertar su material genético en el ADN del huésped. Este paso es el paso más crucial en la replicación viral del virus del VIH. Una vez que se haya integrado con éxito, estará allí en el ADN cromosómico de la célula durante el resto de su vida útil..

Figura 02: Integrasas retrovirales

Por lo tanto, una vez integrado no hay retorno para la célula. Estas integrasas retrovirales implican la catalización de dos reacciones principales que incluyen el procesamiento del extremo 3 'y la ligadura covalente. Durante el procesamiento del extremo 3 ', se eliminan 2-3 nucleótidos de ambos extremos 3' del ADN viral con la intención de revelar los dinucleótidos CA de los extremos 3 'del ADN viral, y durante la ligación covalente, los extremos 3' procesados ​​de ADN viral se ligan covalentemente en el ADN cromosómico del huésped.

¿Cuál es la similitud entre las transposasas bacterianas y las integrasas retrovirales??

• Tanto las transposasas bacterianas como las integrasas retrovirales tienen secuencias de aminoácidos similares.

¿Cuál es la diferencia entre las transposasas bacterianas y las integrasas retrovirales??

Transposasas Bacterianas vs Integrasas Retrovirales
La transposasa bacteriana es una enzima unida al final de los transposones al tiempo que facilita la catálisis del movimiento del transposón a otra parte del genoma a través de diversos mecanismos..	Las integrasas retrovirales se consideran como una enzima retroviral que ayuda a la integración del material genético del retrovirus, como el VIH, en el material genético (ADN) de la célula infectada..
Regiones de unión
Se necesitan regiones de unión altamente específicas para las transposasas bacterianas.	Se necesita menos o ninguna secuencia de nucleótidos para la unión.

Resumen - Bacterial Transposases vs Integras Retroviral 

Las transposasas bacterianas se consideran una enzima retroviral que ayuda a la integración del material genético del retrovirus, como el VIH, en el material genético (ADN) de la célula infectada. Los elementos genéticos transponibles han utilizado dos estrategias importantes para el desplazamiento entre genomas o de un sitio a otro. Actualmente se están clasificando cinco familias de transposasas, pero el número de familias aún no ha aumentado con los nuevos caracteres de transposasa. Integrasa retroviral, se considera una enzima retroviral que ayuda en la integración del material genético del retrovirus, como el VIH, en el material genético (ADN) de la célula infectada. Las proteínas de la integrasa retroviral consisten típicamente en tres (03) dominios canónicos. La función principal de la integrasa retroviral es insertar su material genético en el ADN del huésped. Este paso es el paso más crucial en la replicación viral del virus del VIH. Por lo tanto, una vez integrado no hay retorno para la célula. Esta es la diferencia entre las transposasas bacterianas y la integrasa retroviral..

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Referencia:

1.Vigil-Stenman, Theoden, et al. "Gran abundancia y expresión de transposasas en bacterias del Mar Báltico". The ISME Journal, vol. 11, no. 11, 2017, pp. 2611-2623., Doi: 10.1038 / ismej.2017.114.
2.Polard, P, y M Chandler. “Transposasas bacterianas e integrasas retrovirales”. Microbiología molecular., Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos, enero de 1995. Disponible aquí  
3.Andrake, Mark D., y Anna Marie Skalka. “Integrasa retroviral: antes y ahora”. Annual Review of Virology, vol. 2, no. 1, septiembre de 2015, páginas 241-264., Doi: 10.1146 / annurev-virology-100114-055043.

Imagen de cortesía:

1. 'Cortar y pegar mecanismo de transposición' Por Alana Gyemi, (CC BY-SA 4.0) vía Commons Wikimedia  
2.'PDB 1wjd EBI'By Jawahar Swaminathan y el personal de MSD en el Instituto Europeo de Bioinformática (Dominio Público) a través de Commons Wikimedia