Halorhodopsin ilə bakteriorhodopsin arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, halorhodopsin arxeyada olan işıqla idarə olunan xlorid nasosu, bakteriorhodopsin isə arxeyada olan işıqla idarə olunan proton nasosudur.
Halorhodopsin və bakteriorhodopsin heptahelik membran zülallarıdır. Onlara archaea rhodopsins də deyilir. Ümumiyyətlə, bunların hər ikisi Halobacterium salinarum hüceyrə membranının bir hissəsi olan bənövşəyi membranda olur. Halorhodopsin, ionların hüceyrədənkənar tərəfdən sitoplazmik tərəfə axmasına imkan verən işıqla idarə olunan xlorid nasosudur. Digər tərəfdən, bakteriorhodopsin, ionların sitoplazmatik tərəfdən hüceyrədənkənar tərəfə axmasına imkan verən işıqla idarə olunan proton nasosudur. Buna görə də, halorhodopsin və bakteriorhodopsin arxeyalarda, xüsusilə də halobakteriyalarda aşkar edilən iki işıqla idarə olunan ion zərbələridir.
Halorhodopsin nədir?
Halorhodopsin, membran potensialına qarşı xlorid ionlarını hüceyrəyə daşımaq üçün yaşıl işığın enerjisindən (500-650nm) istifadə edən arxeon Halobacterium salinarum-dan olan retinal zülaldır. Bu hüceyrələr tərəfindən kalium xloridin halorhodopsin kimi ion nasosları tərəfindən alınması hüceyrə böyüməsi zamanı osmotik tarazlığı qorumaq üçün lazımdır. Bundan əlavə, yüngül idarə olunan anion nasosu əhəmiyyətli miqdarda metabolik enerjiyə qənaət edir. Halorhodopsin qısa bir-birinə bağlanan döngələri olan yeddi transmembran sarmal topologiyasına qatlanır. Sarmallar (A-dan G adlanır) qövsəbənzər bir quruluşda düzülür və G spiralında qorunan lizin amin turşusu (Lys-242) ilə Şiff əsası vasitəsilə kovalent şəkildə bağlanan tor qişa molekulunu möhkəm əhatə edir. Halorhodopsinin en kəsiyi qalıqları ilə xlorid ötürülməsi üçün vacibdir. Bu, anionun ehtimal olunan yoludur.
Şəkil 01: Halorhodopsin
Fotonun halorhodopsin tərəfindən udulması katalitik dövrə başlayır ki, bu da anionun hüceyrəyə daşınmasına gətirib çıxarır. Dövr altı izomerləşmə (I), ion nəqli (T) və əlçatanlığın dəyişməsi (açar S) baxımından təsvir edilə bilər. Bundan əlavə, halorhodopsinin strukturu və funksiyasının təhlili üçün vacib bir üsul sahəyə yönəldilmiş mutagenez və homoloji həddindən artıq ifadə ilə xüsusi olaraq dəyişdirilmiş zülal istehsal etmək imkanıdır.
Bacteriorhodopsin nədir?
Bacteriorhodopsin Halobacterium salinarum kimi arxelərdə işıqla idarə olunan proton nasosu kimi tanınır. Bakteriorhodopsin, arxelərin, xüsusən də Euryarchaeota sinfi olan halobakteriyaların istifadə etdiyi bir zülaldır. O, işıq enerjisini tutan bir proton nasosu kimi fəaliyyət göstərir və bu enerjini protonları membrandan hüceyrədən çıxarmaq üçün istifadə edir. Nəticədə yaranan proton qradiyenti sonradan kimyəvi enerjiyə çevrilir.
Şəkil 02: Bakteriorhodopsin
Bacteriorhodopsin 27 kDa inteqral membran proteinidir. Altıbucaqlı qəfəsin təkrarlanan elementi hər biri digərlərinə nisbətən 120 dərəcə fırlanan üç eyni zülal zəncirindən ibarətdir. Bundan əlavə, hər bir monomer yeddi transmembran alfa-spiral və hüceyrədənkənar üzlü iki telli beta təbəqəyə malikdir. Bundan əlavə, bu retina zülalının yaratdığı zülal hərəkətverici qüvvəsi ATP sintaza tərəfindən ATP yaratmaq üçün istifadə olunur. Buna görə də, bakteriorhodopsini ifadə edərək, arxeya hüceyrələri karbon mənbəyi olmadıqda ATP sintez edə bilirlər.
Halorhodopsin və Bakteriorhodopsin arasında hansı oxşarlıqlar var?
- Halorhodopsin və bakteriorhodopsin heptahelik membran zülallarının alt ailəsinə aiddir.
- Hər ikisi retina zülallarıdır.
- Onlar həmçinin archaea rhodopsins kimi tanınırlar.
- Onlar yüngül idarə olunan ion zərbələridir.
- Hər ikisi Halobacterium salinarum hüceyrə membranının bir hissəsi olan bənövşəyi membranda mövcuddur.
- Onların halobakteriyaların sağ qalması üçün çox vacib olan xüsusi funksiyaları var.
Halorhodopsin və Bakteriorhodopsin Arasındakı Fərq Nədir?
Halorhodopsin arxeydə tapılan işıqla idarə olunan xlorid nasosudur, bakteriorhodopsin isə arxeyada olan işıqla idarə olunan proton nasosudur. Beləliklə, bu halorhodopsin və bakteriorhodopsin arasındakı əsas fərqdir. Bundan əlavə, halorhodopsin, ionların hüceyrədənkənar hissədən sitoplazmik tərəfə axmasına imkan verən işıqla idarə olunan xlorid nasosudur. Digər tərəfdən, bakteriorhodopsin ionların sitoplazmadan hüceyrədənkənar tərəfə axmasına imkan verən işıqla idarə olunan proton nasosudur.
Aşağıdakı infoqrafiya halorhodopsin və bakteriorhodopsin arasındakı fərqləri yan-yana müqayisə üçün cədvəl şəklində təqdim edir.
Xülasə – Halorhodopsin vs Bakteriorhodopsin
Halorhodopsin və bacteriorhodopsin, arxeyalarda, xüsusilə də halobakteriyalarda tapılan iki işıqla idarə olunan ion zərbələridir. Halorhodopsin işıqla idarə olunan xlorid nasosudur, bakteriorhodopsin isə işıqla idarə olunan proton nasosudur. Halorhodopsin ion axınının hüceyrədənkənardan sitoplazmik tərəfə keçməsinə imkan verir. Bunun əksinə olaraq, bakteriorhodopsin sitoplazmadan hüceyrədənkənar tərəfə ion axınına imkan verir. Beləliklə, bu halorhodopsin və bakteriorhodopsin arasındakı fərqi ümumiləşdirir.
