Ključna razlika – topoizomeraza I nasuprot II
DNA je potrebna stanici kako bi se diobom stanice podijelila u dvije stanice kćeri. DNK se duplicira replikacijom DNK. Dakle, trebao bi postojati poseban mehanizam kako bi se replicirala visoko rana spiralna DNK. Topoizomeraza je enzim koji može presjeći DNK na određenoj točki i razotkriti zavoj DNK i osloboditi prirodu superzavojnice DNK. To je enzim koji sudjeluje u namotavanju i odmotavanju DNK. Problem vijugavosti DNK javlja se zbog isprepletene strukture dvolančane DNK. Ove vrste topoloških problema stvorenih u dvostrukim lancima DNA mogu se ispraviti topoizomerazama. Oni obično režu fosfatnu okosnicu DNA, bilo jednu ili obje niti i omogućuju odmotavanje strukture superzavojnice DNA. Kasnije se DNK okosnica ponovno zatvara. Bakterijske i ljudske topoizomeraze imaju slične mehanizme. Topoizomeraza I i II su metode za rješavanje supersmotane DNK. Topoizomeraza I reže jedan lanac u dvolančanoj DNK i za njezino funkcioniranje nije potreban ATP. S druge strane, topoizomeraza II reže oba lanca u DNK i treba ATP za svoju aktivnost. Ovo je ključna razlika između topoizomeraze I i II.
Što je topoizomeraza I?
Topoizomeraza I je klasa enzima koja uključuje regulaciju DNK super namotaja. Oni upravljaju super namotajem u DNK stvaranjem jednolančanih lomova i pomicanjem DNK niti. Njihova je uloga vrlo važna za replikaciju i transkripciju DNA. Dalje se dijele na tip IA i tip IB. Topoizomeraze tipa IA nazivaju se prokariotske topoizomeraze I. S druge strane, topoizomeraze tipa IB nazivaju se eukariotske topoizomeraze I. Topoizomeraze tipa IA i tipa IB funkcionalno su različite. Prokariotska topoizomeraza I može samo ponovno proživjeti negativne superzavojnice DNK. I eukariotska topoizomeraza mogu uvesti pozitivne DNK superzavojnice, također odvajaju DNK kromosoma kćeri nakon replikacije i opuštaju ovu DNK.
Slika 01: Topoizomeraza I i II
Ecoli topoizomeraza I je holoenzim s tri atoma Zn (II) u tetracisteinskim motivima blizu svog karboksi kraja. Masa je 97 kDa. Topoizomeraza I ima nekoliko neobičnih svojstava. Nije mu potrebna hidroliza ATP-a da bi se kataliziralo topološko preuređenje DNK. Izlazna značajka topoizomeraze I je da je ona potpuno funkcionalan monomer dok je većina enzima koji uključuju složene topološke preraspodjele DNK oligomerne prirode.
Što je topoizomeraza II?
Kako bi upravljala DNK zapetljajima i superzavojnicama, topoizomeraza tipa II prerezala je obje DNK niti istovremeno. Za ovu aktivnost potrebna im je hidroliza ATP-a. Topoizomeraza tipa II mijenja broj povezivanja kružne DNA za ± 2. Općenito se klasificiraju u dvije kategorije, naime, tip II A i tip IIB.
Slika 02: Topoizomeraza II
Tipovi II A topoizomeraze uključuju bakterijsku DNA girazu, eukariotsku topoizomerazu II, eukarijsku virusnu topoizomerazu alfa i beta i topoizomerazu IV. Tipovi II B topoizomeraza uključuju topoizomerazu VI pronađenu u arhejama i topoizomerazu VI pronađenu u višim biljkama. Funkcija topoizomeraze II je rezanje oba lanca jedne dvostruke spirale DNK i propuštanje druge neprekinute spirale DNK kroz nju. Naposljetku, odrezani vrhovi su ponovno potisnuti. Molekule inhibitora topoizomeraze II mogu se naći kao Hu-331, ICRF-193 i mitindomid.
Koje su sličnosti između topoizomeraze I i II?
- Oba su enzima uključena u ublažavanje superzavoja.
- Oboje se nalazi u prokariotskim organizmima kao iu eukariotskim organizmima.
- I funkcije topoizomeraze I i II vrlo su važne za održavanje pravilne replikacije i transkripcije DNK u živoj stanici.
- Obje su po prirodi proteini.
Koja je razlika između topoizomeraze I i II?
Topoizomeraza I vs Topoizomeraza II |
|
| Topoizomeraza tipa I je enzim koji mijenja stupanj supersmotanja DNK uzrokujući prekide i relegaciju jednostrukih lanaca. | Topoizomeraza tipa II je enzim koji mijenja stupanj supersmotanja DNK uzrokujući prekid dvostrukih lanaca i relegaciju. |
| ATP hidroliza | |
| Topoizomeraza I ne treba hidrolizu ATP-a za svoju funkciju. | Topoizomeraza II mora zahtijevati hidrolizu ATP-a za svoju funkciju. |
| Razbijanje DNK | |
| Topoizomeraza I kida pojedinačne niti. | Topoizomeraza II prekida dvostruke niti. |
| Struktura | |
| Topoizomeraza I je monomer. | Topoizomeraza II je heterodimer. |
| Promjena broja povezivanja kružne DNA | |
| Topoizomeraza I mijenja broj povezivanja kružne DNA jedinicama striktno 1 ili višekratnicima 1(n). | Topoizomeraza II mijenja broj povezivanja kružne DNA za jedinice od ±2. |
Sažetak – Topoizomeraza I vs II
Topoizomeraze su enzimi koji su uključeni u namotavanje ili odmotavanje DNK. Oni rasterećuju DNK superzavojnice i olakšavaju replikaciju i transkripciju DNK. Ovi enzimi se mogu naći u gotovo svim organizmima kao što su; ljudi, bakterije, više biljke, druge bakterije i arheje. Topološke preraspodjele DNA vrše topoizomeraze. Hidrolizacija ATP-a nije potrebna za funkciju topoizomeraze I. Topoizomeraza I reže jedan lanac u DNA. S druge strane, topoizomeraza II reže oba lanca u DNK i treba ATP za njihovu funkciju ili aktivnost. Kasnije se ti rezovi u okosnici DNK ponovno zapečaćuju. Bakterijske i ljudske topoizomeraze u prirodi imaju slične mehanizme. Ovo je razlika između topoizomeraze I i II.
Preuzmite PDF verziju Topoizomeraze I vs II
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Ovdje preuzmite PDF verziju Razlika između topoizomeraze I i II
