Hva er forskjellen mellom helikase og topoisomerase

De hovedforskjell mellom helikase og topoisomerase er det helikase unwind den dobbeltstrengede DNA mens topoisomerase lindrer spenningen opprettet av helikase. Videre bryter helikase hydrogenbindingene mellom de to DNA-strengene mens topoisomerase bryter fosfodiesterbindingene i DNA-ryggraden.

Helikase og topoisomerase er to enzymer involvert i DNA-replikasjonen av både eukaryoter og prokaryoter. De spiller en nøkkelrolle i separasjonen av DNA-streng ved å endre DNA-topologi.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er helikase
     - Definisjon, Typer, Funksjon
2. Hva er Topoisomerase
     - Definisjon, Typer, Funksjon
3. Hva er likhetene mellom helikase og topoisomerase
     - Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom helikase og topoisomerase
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelord

DNA Helicase, RNA Helicase, Supercoils, Topoisomerase Type I, Type II Topoisomerase, Oppløsende

Hva er helikase

Først av alt er helikase en spesiell klasse enzymer involvert i nesten alle typer nukleinsyremetabolismenes hendelser, inkludert DNA-replikasjon, rekombination og DNA-reparasjon. Det er også viktig i transkripsjonen, RNA-behandling, oversettelse, ribosombiogenese og henfall. Videre krever translokasjonen langs nukleinsyrene, så vel som funksjonen av helikaser, energi som er avledet fra ATP. Helikasens hovedfunksjon er å vikle de dobbeltstrengede nukleinsyrene ved å bryte hydrogenbindingene mellom nukleotider. I noen tilfeller forstyrrer helikaser også protein-nukleinsyre-interaksjonene. På grunn av helikaseens essensielle funksjon blir de allestedsnærværende og evolusjonerende konserverte proteiner.

Figur 1: Helikase og topoisomerase i DNA-replikasjon

I tillegg er det to typer helikaser som DNA helikase og RNA helikase. DNA-helikase vikler dobbeltstrenget DNA, som er en viktig funksjon i DNA-replikasjonen. For eksempel remodellerer RNA-helikase både RNA og RNA-proteinkomplekser under transkripsjon, RNA-spleising og oversettelse.

Hva er Topoisomerase

Topoisomerase er et enzym som er ansvarlig for tilsetning eller fjerning av supercoils fra DNA-duplekset under DNA-replikasjon, transkripsjon, kromatinomforming og rekombinasjon. Det introduserer enkelt- eller dobbeltstrengspauser til DNA-molekylet. Under DNA-replikasjon, slår helikaser DNA-duplekset inn, og introduserer supercoils. Type I topoisomeraser, som er en av de to typer topoisomeraser, slapper av DNA ved å kikke en streng av det dobbeltstrengede DNA og rejoining det. Derfor fjerner de supercoils fra DNA-dupleksen. Dessuten bryter type II-topoisomerasen, som er den andre typen topoisomeraser, begge DNA-strengene og knytter den sammen igjen. Den andre type topoisomeraser kan imidlertid enten introdusere eller fjerne supercoils fra DNA-dupleksen.

Figur 2: DNA Topoisomerase IIA

Videre er topoisomeraser funksjonelle i både voksende replikasjonsgaffel og i kromosomene som har gjennomgått DNA-replikasjon. Her kan begge typer topoisomeraser klassifiseres ytterligere. De to hovedtyper av type I-topoisomeraser er type IA-topoisomerasen og type IB-topoisomerasen. Signifikant bruker type I-topoisomerasen ikke energi til fjerning av supercoils, men type II-topoisomerasen bruker energi avledet fra ATP. De to hovedtyper av type II topoisomeraser er type IIA topoisomerase og type IIB topoisomerase. DNA gyrase er et enzym som tilhører type IIA topoisomerase.

Likheter mellom helikase og topoisomerase

• Helikase og topoisomerase er to enzymer involvert i DNA-replikasjonen.
• Begge enzymer forekommer i eukaryoter samt prokaryoter.
• Også, begge kan virke på DNA.
• Videre er hovedfunksjonen til disse enzymene å separere det dobbeltstrengede DNA-molekylet for å lette virkningen av DNA-polymerase.

Forskjellen mellom helikase og topoisomerase

Definisjon

Helikase refererer til et hvilket som helst av enzymer som bruker energien som er avledet fra hydrolysen av nukleosidtrifosfater for å slappe av den dobbeltstrengede spiralformede nukleinsyrestrukturen. Topoisomerase refererer til en klasse av enzymer, som endrer supercoiling av dobbeltstrenget DNA. Dermed er dette hovedforskjellen mellom helikase og topoisomerase.

Gjør på

En annen forskjell mellom helikase og topoisomerase er at helikaser virker på både DNA og RNA mens topoisomeraser bare virker på DNA.

Funksjon

Videre bryter helikase hydrogenbindingene mellom det dobbeltstrengede DNA mens topoisomerase bryter fosfodiesterbindingene mellom nukleotidene i DNA-ryggraden.

rolle

Helikose avviker det dobbeltstrengede DNA mens topoisomerase lindrer spenningen generert av helikase. Derfor er dette en annen forskjell mellom helikase og topoisomerase.

typer

De to typer helikaser er DNA-helikasen og RNA-helikasen mens de to hovedtyper av topoisomeraser er type I topoisomerase og type II topoisomerase.

Konklusjon

Helikase er et enzym som er ansvarlig for avviklingen av nukleinsyrene under ulike typer metabolske hendelser. Videre bryter det hydrogenbindingene mellom de dobbeltstrengede nukleinsyrer som inkluderer både DNA og RNA. På den annen side er topoisomerase et enzym som enten kan introdusere eller fjerne supercoils fra DNA-dupleksen. Dette er enten ved å introdusere enkelt- eller dobbeltstrengspauser. Derfor er hovedforskjellen mellom helikase og topoisomerase hvilken type forandring i nukleinsyrerens topologi.

Henvisning:

1. Abdelhaleem M. Helicases: en oversikt. Metoder Mol Biol. 2010; 587: 1-12. Tilgjengelig her
2. Jankowsky, E., "RNA helikaser på jobben: bindende og omarrangere" Trender i biokjemiske fagområder vol. 36,1 (2011): 19-29. Tilgjengelig her
3. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. Molecular Cell Biology. 4. utgave. New York: W. H. Freeman; 2000. Seksjon 12.3, Topoisomerases rolle i DNA-replikasjon. Tilgjengelig her

Bilde Courtesy:

1. "Figur 14 04 01" Av CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia  
2. "1zxn" Av deposjonsforfattere: Wei, H., Ruthenburg, A.J., Bechis, S.K., Verdine, G.L .; visualiseringsforfatter: Bruker: Astrojan - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia