Avainero – Topoisomeraasi I vs II
Solu tarvitsee DNA:ta jakautuakseen kahdeksi tytärsoluksi solujakautumisen kautta. DNA monistuu DNA:n replikaatiolla. Joten pitäisi olla erityinen mekanismi erittäin haavoittuneen spiraalimaisen DNA:n replikoimiseksi. Topoisomeraasi on entsyymi, joka voi leikata DNA:ta tietystä kohdasta ja purkaa DNA-kierteen ja lievittää DNA:n superkierteen luonnetta. Se on entsyymi, joka osallistuu DNA:n käämitykseen ja purkamiseen. DNA:n käämitysongelma nousee esiin kaksijuosteisen DNA:n kietoutuneen rakenteen vuoksi. Tämän tyyppiset topologiset ongelmat, jotka syntyvät DNA:n kaksoisjuosteisiin, voidaan korjata topoisomeraaseilla. Ne yleensä leikkaavat DNA-fosfaattirungon joko yhden tai molemmat säikeet ja mahdollistavat DNA-superkelan rakenteen purkamisen. Myöhemmin DNA-runko suljetaan uudelleen. Bakteerien ja ihmisen topoisomeraaseilla on samanlaiset mekanismit. Topoisomeraasi I ja II ovat menetelmiä superkierteisen DNA:n käsittelemiseksi. Topoisomeraasi I katkaisee yhden juosteen kaksijuosteisesta DNA:sta, eikä sen toimintaan tarvita ATP:tä. Toisa alta topoisomeraasi II katkaisee molemmat DNA-juosteet ja tarvitsee ATP:tä toimiakseen. Tämä on tärkein ero topoisomeraasi I:n ja II:n välillä.
Mikä on topoisomeraasi I?
Topoisomeraasi I on entsyymiluokka, joka säätelee DNA:n superkiertymistä. Ne hallitsevat DNA:n superkiertymistä luomalla yksijuosteisia katkoksia ja siirtämällä DNA-säikeet pois. Niiden rooli on erittäin tärkeä DNA:n replikaatiolle ja transkriptiolle. Ne jaetaan edelleen tyyppiin IA ja tyyppiin IB. Tyypin IA topoisomeraaseja kutsutaan prokaryoottisiksi topoisomeraaseiksi I. Toisa alta tyypin IB topoisomeraaseja kutsutaan eukaryoottisiksi topoisomeraaseiksi I. Tyypin IA ja tyypin IB topoisomeraasit ovat toiminnallisesti erilaisia. Prokaryoottinen topoisomeraasi I voi vain elää uudelleen negatiiviset DNA-superkelat. Ja eukaryoottinen topoisomeraasi voin tuoda positiivisia DNA-superkeloja, myös ne erottavat tytärkromosomin DNA:n replikaation jälkeen ja rentouttavat tämän DNA:n.
Kuva 01: Topoisomeraasi I ja II
Ekolin topoisomeraasi I on holoentsyymi, jossa on kolme Zn (II)-atomia tetrakysteiinimotiiveissa lähellä sen karboksipäätä. Sen paino on 97 kDa. Topoisomerase I:llä on useita epätavallisia ominaisuuksia. Se ei tarvitse ATP-hydrolysointia DNA:n topologisen uudelleenjärjestelyn katalysoimiseksi. Topoisomeraasi I:n jännittävä piirre on, että se on täysin toimiva monomeeri, kun taas useimmat entsyymit, jotka sisältävät monimutkaisia DNA-topologisia uudelleenjärjestelyjä, ovat luonteeltaan oligomeerisiä.
Mikä on Topoisomerase II?
Hallitakseen DNA-kierteitä ja superkierteitä tyypin II topoisomeraasi katkaisee molemmat DNA-säikeet samanaikaisesti. He tarvitsevat ATP-hydrolysointia tätä toimintaa varten. Tyypin II topoisomeraasi muuttaa pyöreän DNA:n yhdistämismäärää ± 2:lla. Ne luokitellaan laajasti kahteen luokkaan, nimittäin tyyppiin II A ja tyyppiin IIB.
Kuva 02: Topoisomeraasi II
Tyypin II A topoisomeraasit sisältävät bakteerien DNA-gyraasin, eukaryoottisen topoisomeraasi II:n, eukaryal viruksen topoisomeraasi alfa & beeta ja topoisomeraasi IV. Tyypin II B topoisomeraaseja ovat topoisomeraasi VI, joka löytyy arkeista ja topoisomeraasi VI, joka löytyy korkeammista kasveista. Topoisomeraasi II:n tehtävänä on katkaista yhden DNA:n kaksoiskierteen molemmat säikeet ja kuljettaa sen läpi toinen katkeamaton DNA-heliksi. Lopuksi leikatut päät siirretään uudelleen. Topoisomeraasi II:n estäjämolekyylejä löytyy nimellä Hu-331, ICRF-193 ja mitindomidi.
Mitä yhtäläisyyksiä topoisomeraasi I:n ja II:n välillä on?
- Molemmat ovat entsyymejä, jotka osallistuvat superkierukoiden vapauttamiseen.
- Molempia löytyy prokaryoottisista organismeista sekä eukaryoottisista organismeista.
- Sekä topoisomeraasi I- että II-toiminnot ovat erittäin tärkeitä DNA:n oikean replikaation ja transkription ylläpitämiseksi elävässä solussa.
- Molemmat ovat luonteeltaan proteiinia.
Mitä eroa on topoisomeraasi I:llä ja II:lla?
Topoisomeraasi I vs topoisomeraasi II |
|
| Tyypin I topoisomeraasi on entsyymi, joka muuttaa DNA:n superkiertymisastetta aiheuttamalla yhden juosteen katkeamista ja putoamista. | Tyypin II topoisomeraasi on entsyymi, joka muuttaa DNA:n superkiertymisastetta aiheuttamalla kaksoisjuosteiden katkeamisen ja putoamisen. |
| ATP-hydrolysointi | |
| Topoisomeraasi I ei tarvitse ATP-hydrolysointia toimiakseen. | Topoisomeraasi II:n on tarvitseva ATP-hydrolysointi toimiakseen. |
| DNA Breaking | |
| Topoisomerase I tekee yhden säikeen katkaisun. | Topoisomerase II rikkoo kaksoissäikeitä. |
| Rakenne | |
| Topoisomeraasi I on monomeeri. | Topoisomeraasi II on heterodimeeri. |
| Circular DNA:n linkitysnumeron muuttaminen | |
| Topoisomeraasi I muuttaa pyöreän DNA:n linkityslukua tiukasti 1:n yksiköillä tai luvun 1(n) kerrannaisilla. | Topoisomeraasi II muuttaa pyöreän DNA:n linkitysmäärää ±2 yksiköllä. |
Yhteenveto – Topoisomeraasi I vs II
Topoisomeraasit ovat entsyymejä, jotka osallistuvat DNA:n käämitykseen tai purkamiseen. Ne vapauttavat DNA-superkeloja ja helpottavat DNA:n replikaatiota ja transkriptiota. Näitä entsyymejä löytyy melkein kaikista organismeista, kuten; ihmiset, bakteerit, korkeammat kasvit, muut bakteerit ja arkeat. Topologiset DNA:n uudelleenjärjestelyt tapahtuvat topoisomeraasien toimesta. ATP:n hydrolysointia ei tarvita topoisomeraasi I:n toimintaan. Topoisomeraasi I katkaisee yhden juosteen DNA:ssa. Toisa alta topoisomeraasi II katkaisee molemmat DNA:n juosteet ja tarvitsee ATP:tä toimintoihinsa tai aktiivisuuksiinsa. Myöhemmin nämä DNA-rungon leikkaukset suljetaan uudelleen. Bakteerien ja ihmisen topoisomeraaseilla on luonnossa samanlaiset mekanismit. Tämä on ero topoisomeraasi I:n ja II:n välillä.
Lataa Topoisomerase I vs II:n PDF-versio
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä Topoisomerase I:n ja II:n ero
