关键区别-细菌转座酶与逆转录病毒整合酶

可运输的遗传物质在进化过程中有两个主要的策略：从基因组内部和基因组之间的一个区域转移到下一个区域。一种方法是在形成DNA分子之前置换RNA分子，而另一种方法涉及DNA中间产物。转座酶和病毒整合酶就是这种转座遗传物质的例子。细菌转座酶结合到转座子的末端，并通过各种机制促进转座子移动到基因组的另一部分。逆转录病毒整合酶是帮助逆转录病毒（如HIV）的遗传物质整合到它感染的宿主细胞的遗传物质（DNA）中的酶。这是细菌转座酶和逆转录病毒整合酶之间的关键区别。

目录

1. 概述和主要区别
2. 什么是细菌转座酶
3. 什么是逆转录病毒整合酶
4. 细菌转座酶与逆转录病毒整合酶的相似性
5. 并列比较-细菌转座酶与逆转录病毒整合酶的表格形式
6. 摘要

什么是细菌转座(bacterial transposases)？

转座子酶是一种结合在转座子末端的酶，通过各种机制促进转座子移动到基因组另一部分的催化作用。这种机制包括“剪切粘贴机制”和“复制转置机制”。转座酶是通过克隆Tn3转座子所需的酶而首次引入的。转座基因元件在基因组之间或从一个位点到另一个位点的转移，已经使用了两种重要的策略。一种策略是在合成DNA拷贝之前通过RNA的中间产物进行转运，而另一种策略是单独与DNA中间产物结合。参与两种元素整合的重组反应是由于元素特**酶而发生的。因此，在DNA元素的实例中，这些酶被称为转座酶，而在RNA元素的实例中，它们被称为整合酶。

当比较两种换位策略之间的差异时，**的过程在化学上似乎是相同的。但是，最近的证据表明，在形成一个活性位点的氨基酸序列区域，即DDE基序，在整合机制上有某些相似之处。目前共有5个转座子科被分类，但随着转座子新性状的增加，转座子家族的数量仍在增加。这些家族包括DDE转座酶、酪氨酸（Y）转座酶、丝氨酸（S）转座酶、滚圈转座酶、逆转录酶/核酸内切酶（RT/En）等。这些家族利用独特的催化机制来破坏和重新连接DNA。DDE转座酶参与了原转座子的剪切粘贴机制，携带三组保守氨基酸：天冬氨酸（D）、天冬氨酸（D）和谷氨酸（E）。酪氨酸转座酶也通过利用酪氨酸残基参与剪切-粘贴机制，这是一个位点特**的过程。

图01：细菌转座酶

丝氨酸转座酶包括一个环状DNA的中间产物，与上述家族一样执行剪切和粘贴机制。滚圈转座酶参与复制机制，单链通过DNA复制直接复制到靶位点。这确保模板链和复制链有一个新合成的链。逆转录酶/核酸内切酶转座酶具有多种转座机制。

什么是逆转录病毒整合酶(retroviral integrases)？

在逆转录病毒整合酶的背景下，它被认为是一种逆转录病毒酶，帮助整合逆转录病毒的遗传物质，如艾滋病毒感染细胞的遗传物质（DNA）。这些逆转录病毒整合酶通常与噬菌体整合酶混淆。噬菌体整合酶的例子是λ噬菌体整合酶。但这些是完全不同的酶，不应该混淆。在逆转录病毒前整合复合物的形成中，逆转录病毒整合酶起主要作用。逆转录病毒整合酶蛋白通常由三（03）个典型结构域组成。这些域通过灵活的链接器连接。

这三个结构域包括一个N端锌结合域，其中三个螺旋束通过Zn2+阳离子的参与而连接和稳定，RNase H折叠催化核心结构域和C末端DNA结合域（SH3折叠）。通过研究和生化结构信息，提示逆转录病毒整合酶具有二聚体（四聚体）的功能。在多聚和病毒DNA结合的背景下，逆转录病毒整合酶蛋白的所有三个结构域。逆转录病毒整合酶的主要功能是将其遗传物质**宿主DNA。这一步是HIV病毒复制过程中最关键的一步。一旦成功整合，它将在细胞的剩余生命中存在于染色体DNA中。

图02：逆转录病毒整合酶

因此，集成后，单元就不会返回。这些逆转录病毒整合酶参与催化两个主要反应，包括3'末端处理和共价连接。在3'末端处理期间，从病毒DNA的3'端移除2-3核苷酸，以揭示病毒DNA 3'端的CA二核苷酸，在共价连接期间，处理后的3'端病毒DNA共价连接到宿主染色体DNA中。

什么是细菌转座酶与逆转录病毒整合酶的相似性(the similarity between bacterial transposases and retroviral integrases)？

• 细菌转座酶和逆转录病毒整合酶都有相似的氨基酸序列。

细菌转座(bacterial transposases)和逆转录病毒整合酶(retroviral integrases)的区别

总结 - 细菌转座(bacterial transposases) vs. 逆转录病毒整合酶(retroviral integrases)

细菌转座酶被认为是一种逆转录病毒酶，有助于将逆转录病毒（如HIV）的遗传物质整合到受感染细胞的遗传物质（DNA）中。转座基因元件在基因组之间或从一个位点到另一个位点的转移，已经使用了两种重要的策略。目前共有5个转座子科被分类，但随着转座子新性状的增加，转座子家族的数量仍在增加。逆转录病毒整合酶，它被认为是一种逆转录病毒酶，有助于将逆转录病毒的遗传物质（如HIV）整合到受感染细胞的遗传物质（DNA）中。逆转录病毒整合酶蛋白通常由三（03）个典型结构域组成。逆转录病毒整合酶的主要功能是将其遗传物质**宿主DNA。这一步是HIV病毒复制过程中最关键的一步。因此，一旦细胞被整合，就没有返回。这就是细菌转座酶和逆转录病毒整合酶的区别。

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引用

1.Vigil-Stenman，Theoden等人。“波罗的海细菌中转座酶的高丰度和表达”，《ISME期刊》，第11卷，第11期，2017年，第2611-2623页。，doi:10.1038/i**ej.2017.114.2.Polard、P和M钱德勒。“细菌转座酶和逆转录病毒整合酶”，《分子微生物学》，美国国家医学图书馆，1995年1月。可在3.Andrake，Mark D.和Anna-Marie Skalka获得。“逆转录病毒整合酶：当时和现在”，《病毒学年鉴》，第2卷，第1期，2015年9月，第241-264页。，doi:10.1146/annurev-virology-100114-055043。
3.安德雷克，马克·D.和安娜·玛丽·斯卡尔卡。“逆转录病毒整合酶：当时和现在”，《病毒学年鉴》，第2卷，第1期，2015年9月，第241-264页。，doi:10.1146/annurev-virology-100114-055043。