Kluczowa różnica - topoizomeraza I vs II
DNA jest potrzebne komórce, aby podzielić się na dwie komórki potomne przez podział komórki. DNA jest duplikowane przez replikację DNA. Zatem powinien istnieć specjalny mechanizm replikacji silnie nawiniętego spiralnego DNA. Topoizomeraza jest enzymem, który może przecinać DNA w określonym miejscu i rozplątywać skręt DNA oraz uwalnia charakter superskrętu DNA. To enzym uczestniczy w zwijaniu i rozwijaniu DNA. Problem uzwojenia DNA jest podnoszony z powodu splecionej struktury dwuniciowego DNA. Tego typu problemy topologiczne powstałe w podwójnych niciach DNA można skorygować za pomocą topoizomerazy. Zwykle przecinają fosforanowy szkielet DNA jednej lub obu nici i pozwalają na rozwinięcie struktury supercoil DNA. Później szkielet DNA jest ponownie uszczelniany. Bakteryjne i ludzkie topoizomerazy mają podobne mechanizmy. Topoizomeraza I i II to metody radzenia sobie z superskręconym DNA. Topoizomeraza I tnie jedną nić w dwuniciowym DNA i do jej działania nie jest wymagany ATP. Z drugiej strony topoizomeraza II przecina obie nici w DNA i potrzebuje ATP do swojej aktywności. To jest kluczowa różnica między topoizomerazą I i II.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Co to jest topoizomeraza I
3. Co to jest topoizomeraza II
4. Podobieństwa między topoizomerazą I i II
5. Porównanie obok siebie - topoizomeraza I i II w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Co to jest topoizomeraza I?
Topoizomeraza I to klasa enzymów, która obejmuje regulację superskręcenia DNA. Zarządzają superskręceniem w DNA, tworząc jednoniciowe pęknięcia i przenosząc nici DNA. Ich rola jest bardzo ważna dla replikacji i transkrypcji DNA. Są one dalej podzielone na typ IA i typ IB. Topoizomerazy typu IA są określane jako topoizomerazy prokariotyczne I. Z drugiej strony topoizomerazy typu IB są określane jako topoizomerazy eukariotyczne I. Topoizomerazy typu IA i typu IB są funkcjonalnie różne. Prokariotyczna topoizomeraza I może przeżyć tylko ujemne superskręty DNA. A topoizomeraza eukariotyczna mogę wprowadzić dodatnie superswoje DNA, a także oddzielają DNA chromosomu potomnego po replikacji i rozluźniają to DNA.
Rysunek 01: Topoizomeraza I i II
Topoizomeraza I Ecoli jest holoenzymem z trzema atomami Zn (II) w motywach tetracysteiny w pobliżu jej końca karboksylowego. Waży 97 kDa. Topoizomeraza I ma kilka niezwykłych cech. Nie potrzebuje hydrolizowania ATP do katalizowania topologicznej rearanżacji DNA. Wychodzącą cechą topoizomerazy I jest to, że jest to w pełni funkcjonalny monomer, podczas gdy większość enzymów, które obejmują złożone topologiczne przegrupowania DNA, ma naturę oligomeryczną.
Co to jest Topoizomeraza II?
Aby poradzić sobie ze splotami i superkręgami DNA, topoizomeraza typu II przecina obie nici DNA jednocześnie. Do tej czynności potrzebują hydrolizowania ATP. Topoizomeraza typu II zmienia liczbę wiązań kolistego DNA o ± 2. Są one ogólnie podzielone na dwie kategorie, a mianowicie Typ II A i Typ IIB.
Rysunek 02: Topoizomeraza II
Topoizomerazy typu II A obejmują bakteryjną gyrazę DNA, eukariotyczną topoizomerazę II, eukariotyczną wirusową topoizomerazę alfa i beta oraz topoizomerazę IV. Topoizomerazy typu II B obejmują topoizomerazę VI występującą w archeonach i topoizomerazę VI występującą w roślinach wyższych. Funkcją topoizomerazy II jest przecinanie obu nici jednej podwójnej helisy DNA i przepuszczanie przez nią innej nieprzerwanej helisy DNA. Wreszcie odcięte końce są ponownie spadane. Cząsteczki inhibitorów topoizomerazy II można znaleźć jako Hu-331, ICRF-193 i mitindomid.
Jakie są podobieństwa między topoizomerazą I i II?
- Oba enzymy biorą udział w uwalnianiu supersworzeń.
- Obie znajdują się w organizmach prokariotycznych, jak również w organizmach eukariotycznych.
- Obie funkcje topoizomerazy I i II są bardzo ważne dla utrzymania prawidłowej replikacji i transkrypcji DNA w żywej komórce.
- Obie mają naturę białkową.
Jaka jest różnica między topoizomerazą I i II?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Topoizomeraza I vs Topoizomeraza II |
|
| Topoizomeraza typu I jest enzymem, który zmienia stopień superskręcenia DNA, powodując pęknięcia i degradację pojedynczej nici. | Topoizomeraza typu II jest enzymem, który zmienia stopień superskręcenia DNA, powodując pękanie i degradację podwójnych nici. |
| Hydroliza ATP | |
| Topoizomeraza I nie wymaga hydrolizowania ATP do swojej funkcji. | Topoizomeraza II musi wymagać hydrolizy ATP do swojej funkcji. |
| Łamanie DNA | |
| Topoizomeraza I przerywa pojedyncze nici. | Topoizomeraza II łamie podwójne nici. |
| Struktura | |
| Topoizomeraza I jest monomerem. | Topoizomeraza II jest heterodimerem. |
| Zmiana liczby linków okrągłego DNA | |
| Topoizomeraza I zmienia liczbę łączącą kolistego DNA o jednostki ściśle 1 lub o wielokrotności 1 (n). | Topoizomeraza II zmienia liczbę łączeń kolistego DNA o jednostki ± 2. |
Podsumowanie - Topoizomeraza I vs II
Topoizomerazy to enzymy biorące udział w zwijaniu lub rozwijaniu DNA. Uwalniają superskręty DNA i ułatwiają replikację i transkrypcję DNA. Enzymy te można znaleźć w prawie wszystkich organizmach, takich jak; ludzie, bakterie, rośliny wyższe, inne bakterie i archeony. Topologiczne przegrupowania DNA są dokonywane przez topoizomerazy. Hydroliza ATP nie jest potrzebna do działania topoizomerazy I. Topoizomeraza I tnie pojedynczą nić w DNA. Z drugiej strony topoizomeraza II przecina obie nici w DNA i potrzebuje ATP do swojej funkcji lub aktywności. Później te cięcia w szkielecie DNA są ponownie uszczelniane. Bakteryjne i ludzkie topoizomerazy mają podobny mechanizm w naturze. To jest różnica między topoizomerazą I i II.
Pobierz wersję PDF topoizomerazy I vs II
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notą cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między topoizomerazą I i II
