Nøgleforskel – Topoisomerase I vs II
DNA er nødvendigt af en celle for at dele sig i to datterceller ved celledeling. DNA duplikeres ved DNA-replikation. Så der burde være en speciel mekanisme for at replikere det stærkt sårede spiralformede DNA. Topoisomerase er et enzym, der kan skære DNA på et bestemt punkt og optrevler DNA-twist og lindrer DNA-supercoil-naturen. Det er enzymet, der deltager i afvikling og afvikling af DNA'et. Det snoede problem med DNA er rejst på grund af den sammenflettede struktur af dobbeltstrenget DNA. Disse typer topologiske problemer skabt i de dobbelte DNA-strenge kan korrigeres af topoisomeraser. De skærer sædvanligvis DNA-phosphat-rygraden i enten den ene eller begge strenge og tillader DNA-supercoil-strukturen at blive afviklet. Senere genforsegles DNA-rygraden igen. Bakterielle og humane topoisomeraser har lignende mekanismer. Topoisomerase I og II er metoder til at håndtere supercoiled DNA. Topoisomerase I skærer en streng i det dobbeltstrengede DNA, og der kræves ingen ATP for dens funktion. På den anden side skærer Topoisomerase II begge strenge i DNA og har brug for ATP til sin aktivitet. Dette er den vigtigste forskel mellem Topoisomerase I og II.
Hvad er Topoisomerase I?
Topoisomerase I er en klasse af enzymer, der involverer regulering af DNA-supercoiling. De klarer supercoilingen i DNA'et ved at skabe enkeltstrengede brud og relegere DNA-strengene. Deres rolle er meget vigtig for DNA-replikation og transkription. De er yderligere underopdelt i type IA og type IB. Type IA topoisomeraser omtales som prokaryote topoisomeraser I. På den anden side omtales type IB topoisomeraser som eukaryote topoisomeraser I. Type IA og type IB topoisomeraser er funktionelt forskellige. Den prokaryote topoisomerase I kan kun genopleve de negative DNA-superspoler. Og eukaryot topoisomerase Jeg kan introducere positive DNA-superspoler, også adskiller de DNA'et fra datterkromosomet efter replikation og afslapper dette DNA.
Figur 01: Topoisomerase I og II
Ecoli-topoisomerase I er et holoenzym med tre Zn(II)-atomer i tetracystein-motiverne nær dets carboxy-terminal. Den vejer 97 kDa. Topoisomerase I har flere usædvanlige træk. Det behøver ikke ATP-hydrolyse for at katalysere den topologiske omlejring af DNA. Det spændende træk ved topoisomerase I er, at det er en fuldt funktionel monomer, mens de fleste enzymer, der involverer de komplekse DNA-topologiske omlejringer, er oligomere af natur.
Hvad er Topoisomerase II?
For at håndtere DNA-tangles og supercoils, skar type II topoisomerasen begge DNA-strenge samtidigt. De har brug for ATP-hydrolyse til denne aktivitet. Type II topoisomerase ændrer koblingstallet for cirkulært DNA med ± 2. De er bredt klassificeret i to kategorier, nemlig Type II A og Type IIB.
Figur 02: Topoisomerase II
Type II A topoisomeraser omfatter bakteriel DNA-gyrase, eukaryot topoisomerase II, eukaryal viral topoisomerase alfa & beta og topoisomerase IV. Type II B topoisomeraser omfatter topoisomerase VI fundet i archaea og topoisomerase VI fundet i højere planter. Funktionen af topoisomerase II er at skære begge strenge af en DNA-dobbelthelix og føre en anden ubrudt DNA-helix igennem den. Til sidst rykker de afskårne ender ned igen. Inhibitormolekyler for topoisomerase II kan findes som Hu-331, ICRF-193 og mitindomid.
Hvad er lighederne mellem Topoisomerase I og II?
- Begge er enzymer, der er involveret i at lindre supercoils.
- Begge findes i prokaryote organismer såvel som i eukaryote organismer.
- Både topoisomerase I- og II-funktionerne er meget vigtige for at opretholde den korrekte DNA-replikation og transskription i den levende celle.
- Begge er protein i naturen.
Hvad er forskellen mellem Topoisomerase I og II?
Topoisomerase I vs Topoisomerase II |
|
| Type I topoisomerase er et enzym, som ændrer graden af supercoiling af DNA ved at forårsage enkeltstrengsbrud og nedrykning. | Type II topoisomerase er et enzym, som ændrer graden af supercoiling af DNA ved at forårsage dobbeltstrengsbrud og nedrykning. |
| ATP-hydrolysering | |
| Topoisomerase I behøver ikke ATP-hydrolyse for sin funktion. | Topoisomerase II skal have brug for ATP-hydrolyse for sin funktion. |
| DNA Breaking | |
| Topoisomerase I laver enkeltstrengsbrud. | Topoisomerase II knækker dobbeltstrenge. |
| Struktur | |
| Topoisomerase I er en monomer. | Topoisomerase II er en heterodimer. |
| Ændring af linknummeret for cirkulært DNA | |
| Topoisomerase I ændrer koblingstallet for cirkulært DNA med enheder på strengt taget 1 eller med multipla af 1(n). | Topoisomerase II ændrer koblingstallet for cirkulært DNA med enheder på ±2. |
Opsummering – Topoisomerase I vs II
Topoisomeraserne er de enzymer, der er involveret i afvikling eller afvikling af DNA'et. De aflaster DNA-supercoilerne og letter DNA-replikationen og transkriptionen. Disse enzymer kan findes i næsten alle organismer såsom; mennesker, bakterier, højere planter, andre bakterier og arkæer. Topologiske DNA-omlejringer udføres af topoisomeraser. ATP-hydrolyseringen er ikke nødvendig for funktionen af topoisomerase I. Topoisomerase I skærer enkeltstreng i DNA'et. På den anden side skærer topoisomerase II begge strenge i DNA og har brug for ATP for deres funktion eller aktivitet. Senere genforsegles disse snit i DNA-rygraden igen. De bakterielle og menneskelige topoisomeraser har lignende mekanismer i naturen. Dette er forskellen mellem Topoisomerase I og II.
Download PDF-versionen af Topoisomerase I vs II
Du kan downloade PDF-versionen af denne artikel og bruge den til offline-formål i henhold til citatnotat. Download venligst PDF-version her Forskel mellem Topoisomerase I og II
