Ключевое различие между сериновой и тирозин-рекомбиназой заключается в том, что в серин-рекомбиназе серин является нуклеофильной аминокислотой, используемой ферментом для атаки ДНК во время сайт-специфической рекомбинации, тогда как в тирозин-рекомбиназе тирозин является используемой нуклеофильной аминокислотой. ферментом для атаки ДНК во время сайт-специфической рекомбинации.
Сайт-специфическая рекомбинация (консервативная сайт-специфическая рекомбинация) представляет собой метод генетической рекомбинации, при котором происходит обмен цепями ДНК между сегментами, имеющими определенную степень гомологии последовательностей. Сайт-специфические рекомбиназы регулируют сайт-специфический процесс рекомбинации. Эти ферменты сгруппированы в два семейства: семейство сериновых рекомбиназ и семейство тирозиновых рекомбиназ. Названия происходят от консервативного нуклеофильного аминокислотного остатка, присутствующего в двух вышеупомянутых классах рекомбиназ, который используется для атаки ДНК и ковалентно связывается с ней во время обмена цепями в сайт-специфической рекомбинации.
Что такое сериновая рекомбиназа?
В методе сайт-специфической рекомбинации две короткие последовательности ДНК («сайты-мишени») разрезаются в определенных точках обеих цепей, а концы разрезов присоединяются к новым партнерам. Технологии сайт-специфической рекомбинации представляют собой геномные инструменты генной инженерии, которые зависят от ферментов рекомбиназы для замены целевого участка ДНК. Было обнаружено, что многие сайт-специфические системы рекомбинации выполняют эти перестройки ДНК для различных целей. Но все эти рекомбиназные ферменты принадлежат к двум семействам. Серин рекомбиназа является одним из них. Они могут опосредовать до трех типов перестроек ДНК: интеграцию, вырезание и инверсию.
Рисунок 01: Сериновая рекомбиназа
Сайт-специфические рекомбиназы, такие как сериновая рекомбиназа, выполняют перестройку ДНК, узнавая и связываясь с короткой последовательностью ДНК (сайт-мишень), в которой они расщепляют основу ДНК. Позже происходит обмен двумя спиралями ДНК и воссоединение нитей ДНК. В серин-рекомбиназе серин представляет собой аминокислоту, которая используется ферментом для атаки на ДНК во время сайт-специфической рекомбинации. Во время расщепления ДНК связь белок-ДНК образуется посредством реакции переэтерификации. Фосфодиэфирная связь заменяется фосфосериновой связью между 5'-фосфатной группой в месте расщепления и гидроксильной группой консервативного остатка серина. Новая связь накапливает энергию, которая расходуется на расщепление ДНК в целевом месте. Эта энергия позже используется для присоединения ДНК к соответствующей гидроксильной группе дезоксирибозы в другом сайте. Примерами сериновых рекомбиназ являются серинрезольвазы/инвертазы и серининтегразы.
Что такое тирозин-рекомбиназа?
Тирозинрекомбиназа представляет собой другой класс ферментов, регулирующих консервативную сайт-специфическую рекомбинацию. Как описано ранее, тирозин-рекомбиназа также осуществляет перестройку ДНК таким же образом, узнавая и связываясь с короткой последовательностью ДНК (участок-мишень), в которой они расщепляют остов ДНК. Позже происходит обмен двумя спиралями ДНК и воссоединение нитей ДНК.
Рисунок 02: Тирозин-рекомбиназа
Но в тирозин-рекомбиназе тирозин представляет собой аминокислоту, которая используется ферментом для атаки на ДНК во время сайт-специфической рекомбинации. Общей чертой этого класса является консервативный нуклеофильный остаток тирозина, атакующий расщепленный ДНК-фосфат с образованием 3'-фосфотирозиновой связи. Тирозин-рекомбиназы (A1) и тирозин-интегразы (A2) представляют собой известные группы ферментов в семействе ферментов тирозин-рекомбиназ.
Каковы сходства между рекомбиназой серина и тирозина?
- Это класс ферментов рекомбиназы.
- Оба регулируют сайт-специфическую рекомбинацию.
- Это белки.
- Основная химическая реакция одинакова для обоих.
- Оба катализируют реакции переэтерификации.
В чем разница между рекомбиназой серина и тирозина?
В сериновой рекомбиназе серин представляет собой нуклеофильную аминокислоту, которая используется ферментом для атаки ДНК во время сайт-специфической рекомбинации. С другой стороны, в тирозин-рекомбиназе тирозин представляет собой нуклеофильную аминокислоту, которая используется ферментом для атаки ДНК во время сайт-специфической рекомбинации. Итак, в этом ключевое различие между сериновой и тирозин-рекомбиназой. Общим признаком сериновой рекомбиназы является то, что она образует фосфосериновую связь с ДНК, в то время как тирозиновая рекомбиназа образует фосфотирозиновую связь с ДНК во время процесса сайт-специфической рекомбинации.
Приведенная ниже инфографика перечисляет различия между серин- и тирозин-рекомбиназой в табличной форме.
-
Разница между сериновой и тирозин-рекомбиназой в табличной форме
Резюме – Сравнение серина и тирозин-рекомбиназы
Рекомбинация может происходить между сходными молекулами ДНК, как при рекомбинации гомологов, или разнородными молекулами, как при рекомбинации негомологов. Сайт-специфическая рекомбинация представляет собой тип генетической рекомбинации, при котором происходит обмен цепями ДНК между сегментами, имеющими по крайней мере определенную степень гомологии последовательностей. Катализируется рекомбиназами. Большинство рекомбиназ сгруппированы в два семейства: сериновая рекомбиназа и тирозиновая рекомбиназа. Сериновая рекомбиназа использует серин в качестве нуклеофильной аминокислоты для атаки на ДНК во время процесса сайт-специфической рекомбинации. Тирозин-рекомбиназа использует тирозин в качестве нуклеофильной аминокислоты для атаки на ДНК во время процесса сайт-специфической рекомбинации. Следовательно, в этом ключевое различие между сериновой и тирозин-рекомбиназой.
