Diferença chave – Transposases Bacterianas vs Integrases Retrovirais
O material genético transportável evoluiu com duas estratégias principais para mover de uma região para a próxima região dentro e entre os genomas. Um método é deslocar através de uma molécula de RNA antes da formação de uma molécula de DNA, enquanto a outra via envolve intermediários de DNA. Transposases e integrases virais são exemplos desse material genético transponível. As transposases bacterianas se ligam ao final dos transposons e facilitam a catálise do movimento do transposon para outra parte do genoma por meio de vários mecanismos. As integrases retrovirais são enzimas que auxiliam na integração do material genético de retrovírus, como o HIV, no material genético (DNA) da célula hospedeira que infecta. Esta é a principal diferença entre transposases bacterianas e integrases retrovirais.
O que são Transposases Bacterianas?
Transposase pode ser definida como uma enzima ligada ao final dos transposons que facilitam a catálise do movimento do transposon para outra parte do genoma através de vários mecanismos. Tais mecanismos incluem “mecanismo de recortar e colar” e “mecanismo de transposição replicativa”. A transposase foi introduzida pela primeira vez através da clonagem da enzima necessária para a transposição do transposon Tn3. Duas estratégias importantes têm sido utilizadas pelos elementos genéticos transponíveis para o deslocamento entre genomas ou de um sítio para outro. O transporte através de um intermediário de RNA antes da síntese de uma cópia de DNA é uma estratégia enquanto a outra está sendo ligada apenas a intermediários de DNA. As reações de recombinação que estão envolvidas na integração de ambos os elementos ocorrem devido a enzimas específicas do elemento. Assim, em uma instância de elementos de DNA, essas enzimas são conhecidas como transposases, enquanto em uma instância de elementos de RNA, elas são conhecidas como integrases.
Ao comparar as diferenças entre ambas as estratégias de transposição, o processo de inserção parece ser quimicamente idêntico. Mas, evidências recentes propõem que certas semelhanças no mecanismo de integração são vistas nas regiões das sequências de aminoácidos que formam um sítio ativo; o motivo DDE. Cinco famílias de transposases estão sendo classificadas no momento, mas o número de famílias ainda não aumentou com novos caracteres de transposase. As famílias incluem DDE transposase, Tirosina (Y) transposase, Serina (S) transposase, Rolling circle transposase, transcriptases reversas/endonucleases (RT/En) etc. Estas famílias utilizam mecanismos catalíticos únicos para a quebra e rejunção do DNA. A transposase DDE envolve o mecanismo de corte e pasta do transposon original e transporta três conjuntos de aminoácidos conservados a saber; aspartato (D), aspartato (D) e glutamato (E). As transposases de tirosina também participam do mecanismo de corte e colagem pela utilização de resíduo de tirosina, que é específico do local.
Figura 01: Transposases Bacterianas
As transposases de serina envolvem um intermediário de DNA circular e realizam o mecanismo de corte e colagem exatamente como as famílias acima. A transposase do círculo rolante envolve o mecanismo copy-in onde uma única fita é copiada diretamente no sítio alvo através da replicação do DNA. Isso garante que a fita molde e a fita copiada tenham uma fita recém-sintetizada. A transposase de transcriptases/endonucleases reversas possui vários mecanismos de transposição.
O que são integrases retrovirais?
No contexto da Retroviral Integrase, é considerada uma enzima retroviral que auxilia na integração do material genético de retrovírus como o HIV no material genético (DNA) da célula que está infectada. Essas integrases retrovirais costumam ser confundidas com integrases de fagos. Exemplos de integrases de fago são λ integrase de fago. Mas estas são enzimas completamente diferentes e não devem ser confundidas. No que diz respeito à formação do complexo de pré-integração retroviral, a integrase retroviral desempenha um papel importante. As proteínas da integrase retroviral consistem tipicamente em três (03) domínios canônicos. Esses domínios são conectados por linkers flexíveis.
Os três domínios incluem um domínio de ligação de zinco terminal N onde três feixes helicoidais são conectados e estabilizados através da coordenação com o envolvimento de um cátion Zn2+, uma dobra RNase H domínio de núcleo catalítico e um domínio de ligação de DNA C terminal, que é uma dobra SH3. Por investigação e por meio de informações bioquímicas e estruturais, sugere que a integrase retroviral tem a capacidade de funcionar como um dímero de dímeros (tetrâmero). No contexto da multimerização e ligação ao DNA viral, todos os três domínios da proteína integrase retroviral. A principal função da integrase retroviral é inserir seu material genético no DNA do hospedeiro. Esta etapa é a etapa mais crucial na replicação viral do vírus HIV. Uma vez integrado com sucesso, ele estará no DNA cromossômico da célula pelo resto de sua vida útil.
Figura 02: Integrases Retrovirais
Portanto, uma vez integrado não há retorno para a célula. Essas integrases retrovirais envolvem a catalisação de duas reações principais, incluindo o processamento da extremidade 3' e a ligação covalente. Durante o processamento da extremidade 3', 2-3 nucleotídeos de ambas as extremidades 3' do DNA viral são removidos com a intenção de revelar os dinucleotídeos CA das extremidades 3' do DNA viral e, durante a ligação covalente, as extremidades 3' processadas do DNA viral O DNA viral é ligado covalentemente ao DNA cromossômico do hospedeiro.
Qual é a semelhança entre transposases bacterianas e integrases retrovirais?
Tanto as transposases bacterianas quanto as integrases retrovirais têm sequências de aminoácidos semelhantes
Qual é a diferença entre transposases bacterianas e integrases retrovirais?
Transposases Bacterianas vs Integrases Retrovirais |
|
| A transposase bacteriana é uma enzima ligada ao final dos transposons enquanto facilita a catálise do movimento do transposon para outra parte do genoma através de vários mecanismos. | Retroviral Integrases é considerada uma enzima retroviral que auxilia na integração do material genético de retrovírus, como o HIV, no material genético (DNA) da célula infectada. |
| Regiões de ligação | |
| Regiões de ligação altamente específicas são necessárias para Transposases Bacterianas. | Menos ou nenhuma sequência de nucleotídeos necessária para a ligação. |
Resumo – Transposases Bacterianas vs Integrases Retrovirais
As transposases bacterianas são consideradas como uma enzima retroviral que auxilia na integração do material genético de retrovírus, como o HIV, no material genético (DNA) da célula infectada. Duas estratégias importantes têm sido utilizadas pelos elementos genéticos transponíveis para o deslocamento entre genomas ou de um sítio para outro. Cinco famílias de transposases estão sendo classificadas no momento, mas o número de famílias ainda não aumentou com novos caracteres de transposase. Retroviral Integrase, é considerada uma enzima retroviral que auxilia na integração do material genético de retrovírus, como o HIV, no material genético (DNA) da célula infectada. As proteínas da integrase retroviral consistem tipicamente em três (03) domínios canônicos. A principal função da integrase retroviral é inserir seu material genético no DNA do hospedeiro. Esta etapa é a etapa mais crucial na replicação viral do vírus HIV. Portanto, uma vez integrado não há retorno para a célula. Esta é a diferença entre transposases bacterianas e integrase retroviral.
Baixe o PDF de Transposases Bacterianas vs Integrases Retrovirais
Você pode baixar a versão em PDF deste artigo e usá-la para fins offline conforme nota de citação. Faça o download da versão em PDF aqui: Diferença entre transposases bacterianas e integrases retrovirais
