Avainero prokaryoottisen ja eukaryoottisen topoisomeraasin välillä on topoisomeraasin solualkuperä. Prokaryoottisia topoisomeraaseja esiintyy prokaryoottista solualkuperää olevissa soluissa, kun taas eukaryoottisia topoisomeraaseja esiintyy eukaryoottista solualkuperää olevien organismien joukossa. Lisäksi ne eroavat myös jakelussa. Prokaryoottiset topoisomeraasit ovat läsnä solun sytoplasmassa, kun taas eukaryoottiset topoisomeraasit ovat jakautuneet tumaan.
Isomeraasi on ryhmä entsyymejä, jotka katalysoivat molekyylien rakenteellista uudelleenjärjestelyä. Topoisomeraasi on yksi isomeraasityyppi. Se muokkaa DNA-molekyylin topologiaa säätelemällä DNA:n superkiertymistä. Se leikkaa ja sulkee uudelleen yhden tai molemmat DNA-dupleksin juosteet. Siksi DNA pystyy läpikäymään replikaatiota, transkriptiota, korjausta ja kromosomien segregaatiota. Topoisomeraaseja on kahta tyyppiä, nimittäin topoisomeraasi I ja II.
Mikä on prokaryoottinen topoisomeraasi?
Prokaryoottisen DNA:n topoisomeraasit ovat entsyymejä, joita tarvitaan prokaryoottisen DNA:n replikaation aikana. Ne lievittävät stressiä DNA:n superkiertymisen aikana aiheuttamalla yksisäikeisiä ja kaksijuosteisia katkoksia.
Prokaryoottisten topoisomeraasien tyypit
Tyypin I topoisomeraasit ovat vastuussa yksijuosteisista katkoksista, kun taas tyypin II topoisomeraasit aiheuttavat kaksijuosteisia katkoksia. Topo IA, Topo IC ja Reverse Gyrase ovat kolme päätyyppiä prokaryoottisia topoisomeraaseja, joita esiintyy enimmäkseen bakteereissa ja arkeissa. Tyyppi IIA ja tyyppi IIB ovat tyypin II topoisomeraaseja, joita esiintyy prokaryooteissa.
Kamptotesiini ja ei-kamptotesiini estävät prokaryoottisen tyypin I topoisomeraasin toimintaa, ja ne ovat hyvin tunnettuja syöpälääkkeitä.
Mikä on eukaryoottinen topoisomeraasi?
Eukaryoottiset topoisomeraasit osallistuvat eukaryoottisen DNA:n replikaatioon. Ne auttavat poistamaan positiivisia ja negatiivisia superkeloja kaksoiskierteen purkamisen aikana replikaation aloitusvaiheessa
Eukaryoottisten topoisomeraasien tyypit
Eukaryootit kantavat sekä tyypin I että tyypin II topoisomeraaseja. Kuten prokaryootit, tyypin I topoisomeraasit rikkovat yksittäisiä DNA-juosteita. Sitä vastoin tyypin II topoisomeraasit aiheuttavat kaksijuosteisia katkoksia. Tyypin I topoisomeraasit eukaryooteissa ovat tyypin IB topoisomeraasin alaryhmiä, kun taas tyypin IIA alaluokkia, mukaan lukien tyyppi IIa, on korkeammissa eukaryooteissa, kuten nisäkkäissä. Hiivalla on erityisiä topoisomeraaseja.
Kuva 01: Topoisomeraasitoiminta eukaryooteissa
Kamptotesiini ja ei-kamptotesiinilääkkeet voivat myös estää eukaryoottisia topoisomeraaseja. Siten ne ovat hyödyllisiä syövän vastaisina aineina estämään syöpäsolujen lisääntymistä estämällä replikaatioprosessia.
Mitä yhtäläisyyksiä prokaryoottisella ja eukaryoottisella topoisomeraasilla on?
- Molemmat topoisomeraasit aiheuttavat yksisäikeisiä tai kaksisäikeisiä katkoksia lievittääkseen stressiä superkiertymisen aikana.
- Ne ovat välttämättömiä DNA:n replikaatiolle.
- Ne voivat poistaa sekä positiiviset että negatiiviset superkelat.
- Molempia topoisomeraaseja on kahta tyyppiä, tyyppiä I ja tyyppiä II.
- Kamptotesiini ja ei-kamptotesiinilääkkeet estävät molempien topoisomeraasien toimintaa.
Mitä eroa on prokaryoottisella ja eukaryoottisella topoisomeraasilla?
Prokaryoottisia topoisomeraaseja esiintyy bakteerien ja arkkien sytoplasmassa. Sitä vastoin ytimessä on eukaryoottisia topoisomeraaseja. Topo IA, Topo IC ja Reverse Gyrase ovat tyypin I prokaryoottisia topoisomeraaseja, kun taas tyypin I eukaryoottinen topoisomeraasi sisältävät tyypin IB topoisomeraasin alaryhmiä. Tyypin II prokaryoottinen topoisomeraasi sisältää tyypin IIA ja tyypin IIB, kun taas tyypin II eukaryoottiseen topoisomeraaseihin kuuluvat tyypin IIA alaluokat.
Yhteenveto – Prokaryoottinen vs eukaryoottinen topoisomeraasi
DNA-topoisomeraasit ovat entsyymejä, jotka osallistuvat DNA:n replikaation purkautumisprosessin aikana muodostuneiden positiivisten ja negatiivisten superkierteiden poistamiseen. Ero prokaryoottisen ja eukaryoottisen topoisomeraasin välillä riippuu niiden entsyymin alkuperästä solussa ja jakautumisesta.
