Het belangrijkste verschil tussen serine en tyrosinerecombinase is dat in serinerecombinase, serine het nucleofiele aminozuur is dat door het enzym wordt gebruikt om DNA aan te vallen tijdens plaatsspecifieke recombinatie, terwijl in tyrosinerecombinase tyrosine het nucleofiele aminozuur is dat wordt gebruikt door het enzym om het DNA aan te vallen tijdens plaatsspecifieke recombinatie.
Site-specifieke recombinatie (conservatieve site-specifieke recombinatie) is een type genetische recombinatietechniek waarbij DNA-strenguitwisseling plaatsvindt tussen segmenten met een bepaalde mate van sequentiehomologie. Plaatsspecifieke recombinasen reguleren het plaatsspecifieke recombinatieproces. Deze enzymen zijn gegroepeerd in twee families als serinerecombinasefamilie en tyrosinerecombinasefamilie. De namen komen van het geconserveerde nucleofiele aminozuurresidu dat aanwezig is in de bovengenoemde twee klassen van recombinasen en dat wordt gebruikt om DNA aan te vallen en dat er covalent aan wordt gekoppeld tijdens strenguitwisseling in plaatsspecifieke recombinatie.
Wat is serinerecombinase?
In de plaatsspecifieke recombinatiemethode worden twee korte DNA-sequenties ('doelplaatsen') op specifieke punten in beide strengen geknipt en de afgeknipte uiteinden worden weer verbonden met nieuwe partners. Locatiespecifieke recombinatietechnologieën zijn genomische hulpmiddelen in genetische manipulatie die afhankelijk zijn van recombinase-enzymen om het doelgedeelte van het DNA te vervangen. Er is gevonden dat veel plaatsspecifieke recombinatiesystemen deze DNA-herrangschikkingen voor verschillende doeleinden uitvoeren. Maar al deze recombinase-enzymen behoren tot twee families. Serine recombinase is er een van. Ze kunnen tot drie soorten DNA-herschikkingen bemiddelen: integratie, excisie en inversie.
Figuur 01: Serine-recombinase
De plaatsspecifieke recombinasen zoals serinerecombinase voeren DNA-herschikking uit door een korte DNA-sequentie (doelplaats) te herkennen en eraan te binden, waarop ze de DNA-ruggengraat splitsen. Later vindt de uitwisseling van twee DNA-helices plaats en vindt het opnieuw samenvoegen van DNA-strengen plaats. Bij serinerecombinase is serine het aminozuur dat door het enzym wordt gebruikt om het DNA aan te vallen tijdens plaatsspecifieke recombinatie. Tijdens DNA-splitsing wordt de eiwit-DNA-binding gevormd via een omesteringsreactie. De fosfodiesterbinding wordt vervangen door de fosfoserinebinding tussen de 5'fosfaatgroep op de splitsingsplaats en de hydroxylgroep van een geconserveerd serineresidu. De nieuwe binding slaat energie op die verbruikt wordt bij het splitsen van DNA op de doelplaats. Deze energie wordt later gebruikt om het DNA weer te verbinden met de overeenkomstige deoxyribose-hydroxylgroep op de andere plaats. Voorbeelden van serine-recombinasen zijn serine-resolvasen/invertasen en serine-integrasen.
Wat is Tyrosine Recombinase?
Tyrosine-recombinase is de andere enzymklasse die conservatieve plaatsspecifieke recombinatie reguleert. Zoals eerder beschreven, voert tyrosinerecombinase ook DNA-herschikking op dezelfde manier uit door een korte DNA-sequentie (doelplaats) te herkennen en eraan te binden, waarop ze de DNA-ruggengraat splitsen. Later vindt het uitwisselen van twee DNA-helices en het weer samenvoegen van DNA-strengen plaats.
Figuur 02: Tyrosine-recombinase
Maar in tyrosine-recombinase is tyrosine het aminozuur dat door het enzym wordt gebruikt om het DNA aan te vallen tijdens plaatsspecifieke recombinatie. Het gemeenschappelijke kenmerk van deze klasse is een geconserveerd nucleofiel tyrosineresidu dat het deelbare DNA-fosfaat aanv alt om een 3'-fosfotyrosinebinding te vormen. Tyrosine-recombinasen (A1) en tyrosine-integrasen (A2) zijn de prominente enzymgroepen in de tyrosinerecombinase-enzymfamilie.
Wat zijn de overeenkomsten tussen serine- en tyrosinerecombinase?
- Ze zijn een klasse van recombinase-enzymen.
- Beide reguleren plaatsspecifieke recombinatie.
- Het zijn eiwitten.
- De chemische basisreactie is voor beide hetzelfde.
- Beide katalyseren omesteringsreacties.
Wat is het verschil tussen serine- en tyrosinerecombinase?
In serine-recombinase is serine het nucleofiele aminozuur dat door het enzym wordt gebruikt om het DNA aan te vallen tijdens plaatsspecifieke recombinatie. Aan de andere kant is tyrosine in tyrosinerecombinase het nucleofiele aminozuur dat door het enzym wordt gebruikt om het DNA aan te vallen tijdens plaatsspecifieke recombinatie. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen serine en tyrosine-recombinase. Het gemeenschappelijke kenmerk van serinerecombinase is dat het een fosfoserinebinding vormt met DNA, terwijl tyrosinerecombinase een fosfotyrosinebinding vormt met DNA tijdens het plaatsspecifieke recombinatieproces.
De onderstaande infographic geeft een overzicht van de verschillen tussen serine- en tyrosinerecombinase in tabelvorm.
-
Verschil tussen serine- en tyrosinerecombinase in tabelvorm
Samenvatting – Serine vs Tyrosine Recombinase
Recombinatie kan optreden tussen vergelijkbare DNA-moleculen zoals bij recombinatie van homologen of ongelijke moleculen zoals bij recombinatie van niet-homologen. Plaatsspecifieke recombinatie is een type genetische recombinatie waarbij uitwisseling van DNA-strengen plaatsvindt tussen segmenten met ten minste een bepaalde mate van sequentiehomologie. Het wordt gekatalyseerd door recombinasen. De meeste recombinasen zijn gegroepeerd in twee families: serinerecombinase en tyrosinerecombinase. Serinerecombinase gebruikt serine als het nucleofiele aminozuur om het DNA aan te vallen tijdens het plaatsspecifieke recombinatieproces. Tyrosine-recombinase gebruikt tyrosine als het nucleofiele aminozuur om het DNA aan te vallen tijdens het plaatsspecifieke recombinatieproces. Daarom is dit het belangrijkste verschil tussen serine- en tyrosine-recombinase.
