Der Hauptunterschied zwischen Serin- und Tyrosin-Rekombinase besteht darin, dass bei der Serin-Rekombinase Serin die nukleophile Aminosäure ist, die vom Enzym verwendet wird, um die DNA während der ortsspezifischen Rekombination anzugreifen, während bei der Tyrosin-Rekombinase Tyrosin die verwendete nukleophile Aminosäure ist durch das Enzym, um die DNA während der ortsspezifischen Rekombination anzugreifen.
Ortsspezifische Rekombination (konservative ortsspezifische Rekombination) ist eine Art genetischer Rekombinationstechnik, bei der ein DNA-Strangaustausch zwischen Segmenten stattfindet, die einen bestimmten Grad an Sequenzhomologie aufweisen. Ortsspezifische Rekombinasen regulieren den ortsspezifischen Rekombinationsprozess. Diese Enzyme werden in zwei Familien eingeteilt, nämlich die Serin-Rekombinase-Familie und die Tyrosin-Rekombinase-Familie. Die Namen stammen von dem konservierten nukleophilen Aminosäurerest, der in den beiden oben genannten Klassen von Rekombinasen vorhanden ist und zum Angriff auf die DNA verwendet wird und der während des Strangaustauschs in der ortsspezifischen Rekombination kovalent mit ihr verbunden wird.
Was ist Serin-Rekombinase?
Bei der ortsspezifischen Rekombinationsmethode werden zwei kurze DNA-Sequenzen („Zielstellen“) an bestimmten Stellen in beiden Strängen geschnitten und die geschnittenen Enden mit neuen Partnern verbunden. Ortsspezifische Rekombinationstechnologien sind genomische Werkzeuge in der Gentechnik, die von Rekombinase-Enzymen abhängen, um den Zielabschnitt der DNA zu ersetzen. Es wurde festgestellt, dass viele ortsspezifische Rekombinationssysteme diese DNA-Umlagerungen für verschiedene Zwecke durchführen. Aber alle diese Rekombinase-Enzyme gehören zu zwei Familien. Eine davon ist die Serin-Rekombinase. Sie können bis zu drei Arten von DNA-Umlagerungen vermitteln: Integration, Exzision und Inversion.
Abbildung 01: Serin-Rekombinase
Die ortsspezifischen Rekombinasen wie die Serin-Rekombinase führen eine DNA-Umlagerung durch, indem sie eine kurze DNA-Sequenz (Zielstelle) erkennen und daran binden, an der sie das DNA-Rückgrat sp alten. Später erfolgt der Austausch zweier DNA-Helices und die Wiedervereinigung von DNA-Strängen. Bei der Serin-Rekombinase ist Serin die Aminosäure, die vom Enzym verwendet wird, um die DNA während der ortsspezifischen Rekombination anzugreifen. Bei der DNA-Sp altung wird die Protein-DNA-Bindung über eine Umesterungsreaktion gebildet. Die Phosphodiesterbindung wird durch die Phosphoserinbindung zwischen der 5'-Phosphatgruppe an der Sp altstelle und der Hydroxylgruppe eines konservierten Serinrests ersetzt. Die neue Bindung speichert Energie, die für die Sp altung der DNA an der Zielstelle aufgewendet wird. Diese Energie wird später verwendet, um die DNA an der anderen Stelle wieder mit der entsprechenden Desoxyribose-Hydroxylgruppe zu verbinden. Beispiele für Serin-Rekombinasen sind Serin-Resolvasen/-Invertasen und Serin-Integrasen.
Was ist Tyrosin-Rekombinase?
Tyrosin-Rekombinase ist die andere Enzymklasse, die die konservative ortsspezifische Rekombination reguliert. Wie zuvor beschrieben, führt die Tyrosin-Rekombinase auch eine DNA-Umlagerung auf die gleiche Weise durch, indem sie eine kurze DNA-Sequenz (Zielstelle) erkennt und daran bindet, an der sie das DNA-Rückgrat sp altet. Später findet der Austausch zweier DNA-Helices und die Wiedervereinigung von DNA-Strängen statt.
Abbildung 02: Tyrosin-Rekombinase
Aber in der Tyrosin-Rekombinase ist Tyrosin die Aminosäure, die vom Enzym verwendet wird, um die DNA während der ortsspezifischen Rekombination anzugreifen. Das gemeinsame Merkmal dieser Klasse ist ein konservierter nukleophiler Tyrosinrest, der das sp altbare DNA-Phosphat angreift, um eine 3'-Phosphotyrosinbindung zu bilden. Tyrosin-Rekombinasen (A1) und Tyrosin-Integrasen (A2) sind die herausragenden Enzymgruppen in der Enzymfamilie der Tyrosin-Rekombinasen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Serin- und Tyrosin-Rekombinase?
- Sie sind eine Klasse von Rekombinase-Enzymen.
- Beide regulieren die ortsspezifische Rekombination.
- Das sind Proteine.
- Die grundlegende chemische Reaktion ist bei beiden gleich.
- Beide katalysieren Umesterungsreaktionen.
Was ist der Unterschied zwischen Serin- und Tyrosin-Rekombinase?
In der Serin-Rekombinase ist Serin die nukleophile Aminosäure, die vom Enzym verwendet wird, um die DNA während der ortsspezifischen Rekombination anzugreifen. Andererseits ist Tyrosin in der Tyrosin-Rekombinase die nukleophile Aminosäure, die von dem Enzym verwendet wird, um die DNA während der ortsspezifischen Rekombination anzugreifen. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Serin- und Tyrosinrekombinase. Das gemeinsame Merkmal der Serin-Rekombinase ist, dass sie während des ortsspezifischen Rekombinationsprozesses eine Phosphoserin-Bindung mit der DNA bildet, während die Tyrosin-Rekombinase eine Phosphotyrosin-Bindung mit der DNA bildet.
Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen Serin- und Tyrosin-Rekombinase in tabellarischer Form auf.
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Unterschied zwischen Serin- und Tyrosinrekombinase in tabellarischer Form
Zusammenfassung – Serin vs. Tyrosin-Rekombinase
Rekombination kann zwischen ähnlichen DNA-Molekülen wie bei der Rekombination von Homologen oder unterschiedlichen Molekülen wie bei der Rekombination von Nicht-Homologen auftreten. Die ortsspezifische Rekombination ist eine Art der genetischen Rekombination, bei der ein DNA-Strangaustausch zwischen Segmenten mit mindestens einem gewissen Grad an Sequenzhomologie stattfindet. Es wird durch Rekombinasen katalysiert. Die meisten Rekombinasen werden in zwei Familien eingeteilt: Serin-Rekombinase und Tyrosin-Rekombinase. Die Serin-Rekombinase verwendet Serin als nukleophile Aminosäure, um die DNA während des ortsspezifischen Rekombinationsprozesses anzugreifen. Tyrosin-Rekombinase verwendet Tyrosin als nukleophile Aminosäure, um die DNA während des ortsspezifischen Rekombinationsprozesses anzugreifen. Daher ist dies der Hauptunterschied zwischen Serin- und Tyrosin-Rekombinase.
