Kluczowa różnica między rekombinazą serynową a tyrozyną polega na tym, że w rekombinazie serynowej seryna jest aminokwasem nukleofilowym używanym przez enzym do atakowania DNA podczas rekombinacji specyficznej dla miejsca, podczas gdy w rekombinazie tyrozyny tyrozyna jest używanym aminokwasem nukleofilowym przez enzym do atakowania DNA podczas rekombinacji specyficznej dla miejsca.
Rekombinacja miejscowo-specyficzna (konserwatywna rekombinacja miejscowo-specyficzna) jest rodzajem techniki rekombinacji genetycznej, w której wymiana nici DNA odbywa się pomiędzy segmentami posiadającymi pewien stopień homologii sekwencji. Rekombinazy specyficzne dla miejsca regulują proces rekombinacji specyficznej dla miejsca. Enzymy te są pogrupowane w dwie rodziny jako rodzina rekombinaz serynowych i rodzina rekombinaz tyrozynowych. Nazwy pochodzą od konserwatywnej nukleofilowej reszty aminokwasowej obecnej w powyższych dwóch klasach rekombinaz, która jest używana do atakowania DNA i która zostaje z nim kowalencyjnie związana podczas wymiany nici w rekombinacji specyficznej dla miejsca.
Co to jest rekombinaza serynowa?
W metodzie rekombinacji specyficznej dla miejsca dwie krótkie sekwencje DNA („miejsca docelowe”) są cięte w określonych punktach obu nici, a odcięte końce są ponownie łączone z nowymi partnerami. Technologie rekombinacji specyficznej dla miejsca to narzędzia genomiczne w inżynierii genetycznej, które polegają na enzymach rekombinazy zastępujących docelowy odcinek DNA. Stwierdzono, że wiele systemów rekombinacji specyficznych dla miejsca przeprowadza te rearanżacje DNA dla różnych celów. Ale wszystkie te enzymy rekombinazy należą do dwóch rodzin. Jednym z nich jest rekombinaza serynowa. Mogą pośredniczyć w trzech typach rearanżacji DNA: integracji, wycięciu i inwersji.
Rysunek 01: Rekombinaza serynowa
Rekombinazy miejscowo-specyficzne, takie jak rekombinaza serynowa, przeprowadzają rearanżację DNA poprzez rozpoznawanie i wiązanie z krótką sekwencją DNA (miejsce docelowe), w którym przecinają szkielet DNA. Później następuje wymiana dwóch helis DNA i następuje ponowne połączenie nici DNA. W rekombinazie serynowej seryna jest aminokwasem używanym przez enzym do atakowania DNA podczas rekombinacji specyficznej dla miejsca. Podczas cięcia DNA wiązanie białko-DNA powstaje w wyniku reakcji transestryfikacji. Wiązanie fosfodiestrowe zastępuje się wiązaniem fosfoseryny między grupą fosforanową 5' w miejscu rozszczepienia a grupą hydroksylową konserwatywnej reszty seryny. Nowe wiązanie magazynuje energię, która zużywa się na rozszczepianie DNA w miejscu docelowym. Energia ta jest później wykorzystywana do ponownego łączenia DNA z odpowiednią grupą hydroksylową dezoksyrybozy po drugiej stronie. Przykładami rekombinaz serynowych są resolwazy/inwertazy serynowe i integrazy serynowe.
Co to jest rekombinaza tyrozynowa?
Rekombinaza tyrozynowa to inna klasa enzymów regulująca konserwatywną rekombinację miejscowo-specyficzną. Jak opisano wcześniej, rekombinaza tyrozynowa przeprowadza również rearanżację DNA w ten sam sposób, rozpoznając i wiążąc się z krótką sekwencją DNA (miejsce docelowe), w której przecina szkielet DNA. Później następuje wymiana dwóch helis DNA i ponowne łączenie nici DNA.
Rysunek 02: Rekombinaza tyrozynowa
Ale w rekombinazie tyrozyny tyrozyna jest aminokwasem używanym przez enzym do atakowania DNA podczas rekombinacji specyficznej dla miejsca. Wspólną cechą tej klasy jest konserwatywna nukleofilowa reszta tyrozynowa atakująca scysylowany fosforan DNA, tworząc wiązanie 3'-fosfotyrozyny. Rekombinazy tyrozynowe (A1) i integrazy tyrozynowe (A2) to główne grupy enzymów w rodzinie enzymów rekombinazy tyrozynowej.
Jakie są podobieństwa między rekombinazą seryny i tyrozyny?
- Są klasą enzymów rekombinazy.
- Oba regulują rekombinację specyficzną dla miejsca.
- Są białkami.
- Podstawowa reakcja chemiczna jest taka sama dla obu.
- Obie katalizują reakcje transestryfikacji.
Jaka jest różnica między rekombinazą seryny i tyrozyny?
W rekombinazie serynowej seryna jest nukleofilowym aminokwasem używanym przez enzym do atakowania DNA podczas rekombinacji specyficznej dla miejsca. Z drugiej strony, w rekombinazie tyrozyny tyrozyna jest aminokwasem nukleofilowym, który jest używany przez enzym do atakowania DNA podczas rekombinacji miejscowo-specyficznej. Jest to więc kluczowa różnica między rekombinazą seryny i tyrozyny. Wspólną cechą rekombinazy serynowej jest to, że tworzy ona wiązanie fosfoseryny z DNA, podczas gdy rekombinaza tyrozynowa tworzy wiązanie fosfotyrozyny z DNA podczas procesu rekombinacji specyficznej dla miejsca.
Poniższa infografika przedstawia różnice między rekombinazą seryny i tyrozyny w formie tabelarycznej.
-
Różnica między rekombinazą seryny i tyrozyny w postaci tabelarycznej
Podsumowanie – Rekombinaza seryny kontra tyrozyna
Rekombinacja może wystąpić między podobnymi cząsteczkami DNA, jak w przypadku rekombinacji homologów lub niepodobnymi cząsteczkami, jak w przypadku rekombinacji niehomologów. Rekombinacja miejscowo-specyficzna jest rodzajem rekombinacji genetycznej, w której wymiana nici DNA ma miejsce między segmentami posiadającymi co najmniej pewien stopień homologii sekwencji. Jest katalizowany przez rekombinazy. Większość rekombinaz dzieli się na dwie rodziny: rekombinazę serynową i rekombinazę tyrozynową. Rekombinaza serynowa wykorzystuje serynę jako aminokwas nukleofilowy do atakowania DNA podczas procesu rekombinacji specyficznej dla miejsca. Rekombinaza tyrozynowa wykorzystuje tyrozynę jako aminokwas nukleofilowy do atakowania DNA podczas procesu rekombinacji specyficznej dla miejsca. Dlatego jest to kluczowa różnica między rekombinazą seryny i tyrozyny.
