Ключова разлика – Топоизомераза I срещу II
ДНК е необходима на клетката, за да се раздели на две дъщерни клетки чрез клетъчно делене. ДНК се дублира чрез репликация на ДНК. Така че трябва да има специален механизъм, за да се репликира силно навитата спираловидна ДНК. Топоизомеразата е ензим, който може да разреже ДНК в определена точка и да разплита усукването на ДНК и да облекчи природата на суперспиралата на ДНК. Това е ензимът, който участва в навиването и развиването на ДНК. Проблемът с навиването на ДНК се повдига поради преплетената структура на двойноверижната ДНК. Тези видове топологични проблеми, създадени в удвоените нишки на ДНК, могат да бъдат коригирани от топоизомерази. Те обикновено разрязват ДНК фосфатния скелет на едната или и на двете вериги и позволяват структурата на суперспиралата на ДНК да бъде развита. По-късно гръбнакът на ДНК се запечатва отново. Бактериалните и човешките топоизомерази имат подобни механизми. Топоизомераза I и II са методи за справяне със свръхнавитата ДНК. Топоизомераза I разрязва една верига в двойноверижната ДНК и не е необходим АТФ за нейната функция. От друга страна Топоизомераза II разрязва и двете вериги в ДНК и се нуждае от АТФ за своята дейност. Това е ключовата разлика между Топоизомераза I и II.
Какво е Топоизомераза I?
Топоизомераза I е клас ензим, който включва регулацията на свръхнавиването на ДНК. Те управляват супернавиването в ДНК, като създават едноверижни прекъсвания и отместват ДНК веригите. Тяхната роля е изключително важна за репликацията и транскрипцията на ДНК. Те се подразделят допълнително на тип IA и тип IB. Топоизомерази тип IA се наричат прокариотни топоизомерази I. От друга страна, тип IB топоизомерази се означават като еукариотни топоизомерази I. Тип IA и тип IB топоизомерази са функционално различни. Прокариотната топоизомераза I може само да преживее отрицателните ДНК суперспирали. И еукариотната топоизомераза мога да въведа положителни ДНК суперспирали, също така те разделят ДНК на дъщерната хромозома след репликация и отпускат тази ДНК.
Фигура 01: Топоизомераза I и II
Топоизомераза I на Ecoli е холоензим с три Zn (II) атома в тетрацистеиновите мотиви близо до неговия карбокси край. Теглото му е 97 kDa. Топоизомераза I има няколко необичайни характеристики. Не се нуждае от хидролизиране на АТФ, за да катализира топологичното пренареждане на ДНК. Изключителната характеристика на топоизомераза I е, че тя е напълно функционален мономер, докато повечето ензими, които включват сложните топологични пренареждания на ДНК, са олигомерни по природа.
Какво е Топоизомераза II?
За да управлява ДНК заплитанията и суперспиралите, топоизомеразата тип II разрязва двете ДНК вериги едновременно. Те се нуждаят от хидролизиране на АТФ за тази дейност. Тип II топоизомераза променя броя на свързване на кръговата ДНК с ± 2. Те са широко класифицирани в две категории, а именно тип II A и тип IIB.
Фигура 02: Топоизомераза II
Типове II A топоизомерази включват бактериална ДНК гираза, еукариотна топоизомераза II, еукариална вирусна топоизомераза алфа и бета и топоизомераза IV. Типове II B топоизомерази включват топоизомераза VI, открита в археите, и топоизомераза VI, открита във висшите растения. Функцията на топоизомераза II е разрязване на двете вериги на една двойна спирала на ДНК и преминаване на друга непрекъсната спирала на ДНК през нея. Накрая отрязаните краища отново се изместват. Инхибиторни молекули за топоизомераза II могат да бъдат намерени като Hu-331, ICRF-193 и митиндомид.
Какви са приликите между топоизомераза I и II?
- И двата ензима участват в облекчаването на суперспиралите.
- И двете се намират в прокариотни организми, както и в еукариотни организми.
- И двете функции на топоизомераза I и II са много важни за поддържане на правилната репликация и транскрипция на ДНК в живата клетка.
- И двете са протеини по природа.
Каква е разликата между топоизомераза I и II?
Топоизомераза I срещу топоизомераза II |
|
| Тип I топоизомераза е ензим, който променя степента на свръхнавиване на ДНК, като причинява скъсвания и изместване на една нишка. | Тип II топоизомераза е ензим, който променя степента на супернавиване на ДНК, като причинява разкъсване и изместване на двойни вериги. |
| Хидролизиране на ATP | |
| Топоизомераза I не се нуждае от хидролизиране на АТФ за своята функция. | Топоизомераза II трябва да се нуждае от хидролизиране на АТФ за своята функция. |
| Разбиване на ДНК | |
| Топоизомераза I разкъсва единична верига. | Топоизомераза II прекъсва двойните нишки. |
| Структура | |
| Топоизомераза I е мономер. | Топоизомераза II е хетеродимер. |
| Промяна на свързващия номер на кръгова ДНК | |
| Топоизомераза I променя броя на свързване на кръгова ДНК чрез единици стриктно 1 или кратни на 1(n). | Топоизомераза II променя броя на свързване на кръговата ДНК с единици от ±2. |
Резюме – Топоизомераза I срещу II
Топоизомеразите са ензимите, които участват в навиването или развиването на ДНК. Те облекчават ДНК суперспиралите и улесняват репликацията и транскрипцията на ДНК. Тези ензими могат да бъдат открити в почти всички организми като; хора, бактерии, висши растения, други бактерии и археи. Топологичните пренареждания на ДНК се извършват от топоизомерази. Хидролизирането на АТФ не е необходимо за функционирането на топоизомераза I. Топоизомераза I разрязва единична верига в ДНК. От друга страна топоизомераза II разрязва и двете вериги в ДНК и се нуждае от АТФ за тяхната функция или активност. По-късно тези разрези в гръбнака на ДНК се запечатват отново. Бактериалните и човешките топоизомерази имат подобни механизми по природа. Това е разликата между Топоизомераза I и II.
Изтеглете PDF версията на Топоизомераза I срещу II
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележката за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между топоизомераза I и II
