Nøkkelforskjell – Topoisomerase I vs II
DNA er nødvendig av en celle for å dele seg i to datterceller ved celledeling. DNA dupliseres ved DNA-replikasjon. Så det bør være en spesiell mekanisme for å replikere det sterkt sårspiralformede DNA. Topoisomerase er et enzym som kan kutte DNA på et bestemt punkt og løser opp DNA-vridningen og avlaster DNA-superspiralen. Det er enzymet som deltar i vikling og avvikling av DNA. Svingningsproblemet med DNA oppstår på grunn av den sammenvevde strukturen til dobbelttrådet DNA. Disse typene topologiske problemer skapt i de doble DNA-strengene kan korrigeres av topoisomeraser. De kutter vanligvis DNA-fosfatryggraden enten den ene eller begge trådene og lar DNA-superspolestrukturen vikles av. Senere forsegles DNA-ryggraden igjen. Bakterielle og menneskelige topoisomeraser har lignende mekanismer. Topoisomerase I og II er metoder for å håndtere supercoiled DNA. Topoisomerase I kutter én tråd i det dobbelttrådete DNA og ingen ATP er nødvendig for dens funksjon. På den annen side kutter Topoisomerase, II begge trådene i DNA og trenger ATP for sin aktivitet. Dette er hovedforskjellen mellom Topoisomerase I og II.
Hva er Topoisomerase I?
Topoisomerase I er en enzymklasse som involverer regulering av DNA-supercoiling. De klarer supercoilingen i DNA ved å lage enkelttrådede brudd og degradere DNA-trådene. Deres rolle er svært viktig for DNA-replikasjon og transkripsjon. De er videre delt inn i type IA og type IB. Type IA topoisomeraser blir referert til som prokaryote topoisomeraser I. På den annen side omtales type IB topoisomeraser som eukaryote topoisomeraser I. Type IA og type IB topoisomeraser er funksjonelt forskjellige. Den prokaryote topoisomerasen I kan bare gjenoppleve de negative DNA-superspolene. Og eukaryot topoisomerase Jeg kan introdusere positive DNA-supercoiler, også de skiller DNA fra datterkromosomet etter replikasjon, og slapper av dette DNA.
Figur 01: Topoisomerase I og II
Ecoli topoisomerase I er et holoenzym med tre Zn(II)-atomer i tetracystein-motivene nær karboksyterminalen. Den veier 97 kDa. Topoisomerase I har flere uvanlige egenskaper. Det trenger ikke ATP-hydrolysering for å katalysere den topologiske omorganiseringen av DNA. Det spennende med topoisomerase I er at det er en fullt funksjonell monomer, mens de fleste enzymer som involverer de komplekse DNA-topologiske omorganiseringene er oligomere av natur.
Hva er Topoisomerase II?
For å håndtere DNA-flokene og supercoilene kuttet type II topoisomerasen begge DNA-trådene samtidig. De trenger ATP-hydrolysering for denne aktiviteten. Type II topoisomerase endrer koblingsnummeret til sirkulært DNA med ± 2. De er bredt klassifisert i to kategorier, nemlig Type II A og Type IIB.
Figur 02: Topoisomerase II
Type II A topoisomeraser inkluderer bakteriell DNA-gyrase, eukaryot topoisomerase II, eukaryal viral topoisomerase alfa & beta og topoisomerase IV. Type II B topoisomeraser inkluderer topoisomerase VI funnet i archaea og topoisomerase VI funnet i høyere planter. Funksjonen til topoisomerase II er å kutte begge trådene til en DNA-dobbelhelix og føre en annen ubrutt DNA-helix gjennom den. Til slutt rykker de kuttede endene ned igjen. Inhibitormolekyler for topoisomerase II kan finnes som Hu-331, ICRF-193 og mitindomide.
Hva er likhetene mellom Topoisomerase I og II?
- Begge er enzymer som er involvert i å lindre supercoils.
- Begge finnes i prokaryote organismer så vel som i eukaryote organismer.
- Både topoisomerase I- og II-funksjonene er svært viktige for å opprettholde riktig DNA-replikasjon og transkripsjon i den levende cellen.
- Begge er proteiner i naturen.
Hva er forskjellen mellom Topoisomerase I og II?
Topoisomerase I vs Topoisomerase II |
|
| Type I topoisomerase er et enzym som endrer graden av supercoiling av DNA ved å forårsake enkelttrådsbrudd og nedrykk. | Type II topoisomerase er et enzym som endrer graden av supercoiling av DNA ved å forårsake dobbelttrådsbrudd og nedrykk. |
| ATP-hydrolysering | |
| Topoisomerase I trenger ikke ATP-hydrolyse for sin funksjon. | Topoisomerase II må trenge ATP-hydrolyse for sin funksjon. |
| DNA Breaking | |
| Topoisomerase Jeg bryter enkelttråder. | Topoisomerase II bryter doble tråder. |
| Struktur | |
| Topoisomerase I er en monomer. | Topoisomerase II er en heterodimer. |
| Endre koblingsnummeret til sirkulært DNA | |
| Topoisomerase I endrer koblingsnummeret til sirkulært DNA med enheter på strengt tatt 1 eller med multipler av 1(n). | Topoisomerase II endrer koblingsnummeret til sirkulært DNA med enheter på ±2. |
Sammendrag – Topoisomerase I vs II
Topoisomerasene er enzymene som er involvert i vikling eller avvikling av DNA. De avlaster DNA-supercoilene og letter DNA-replikasjonen og transkripsjonen. Disse enzymene kan finnes i nesten alle organismer som; mennesker, bakterier, høyere planter, andre bakterier og arkea. Topologiske DNA-omorganiseringer gjøres av topoisomeraser. ATP-hydrolyseringen er ikke nødvendig for funksjonen til topoisomerase I. Topoisomerase I kutter enkelttråd i DNA. På den annen side kutter topoisomerase II begge trådene i DNA og trenger ATP for deres funksjon eller aktivitet. Senere forsegles disse kuttene i DNA-ryggraden igjen. De bakterielle og menneskelige topoisomerasene har lignende mekanismer i naturen. Dette er forskjellen mellom Topoisomerase I og II.
Last ned PDF-versjonen av Topoisomerase I vs II
Du kan laste ned PDF-versjonen av denne artikkelen og bruke den til offline-formål i henhold til sitat. Last ned PDF-versjon her Forskjellen mellom Topoisomerase I og II
