Różnica między helikazą a topoizomerazą

The kluczowa różnica między helikazą a topoizomerazą jest to helikaza jest enzymem, który oddziela dwie komplementarne nici DNA poprzez zerwanie wiązań wodorowych między zasadami dwóch nici, podczas gdy topoizomeraza jest enzymem, który usuwa dodatnie i ujemne superswoje powstałe podczas procesu odwijania DNA poprzez cięcie i ponowne uszczelnienie jednej lub obu nici DNA dupleks.

DNA jest podwójną helisą. Istnieje w dwóch komplementarnych niciach połączonych ze sobą za pomocą wiązań wodorowych. Replikacja, transkrypcja i naprawa DNA wymagają oddzielenia dwóch nici w celu wykonania nowych kopii, wytworzenia mRNA i dodania nukleotydów do naprawy. W tym momencie wchodzą w grę dwa enzymy: helikaza i topoizomeraza. Dlatego zarówno helikaza, jak i topoizomerazy są niezbędne w odwijaniu DNA. Helikaza rozdziela dwuniciowy DNA na pojedyncze nici przez zerwanie wiązań wodorowych między parami zasad nukleotydowych w dwuniciowym DNA. W przeciwieństwie do tego, topoizomeraza odkrywa skręt DNA i odciąża naturę superswojenia DNA poprzez cięcie szkieletu fosforanu DNA w jedną lub obie nici.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest Helicase 
3. Co to jest topoizomeraza
4. Podobieństwa między helikazą i topoizomerazą
5. Porównanie obok siebie - helikaza vs topoizomeraza w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest Helicase?

Helikaza jest niezbędnym enzymem podczas replikacji, transkrypcji, rekombinacji i naprawy DNA. Helikaza jest w stanie zerwać wiązania wodorowe istniejące między zasadami dwóch komplementarnych nici helisy DNA. Aby oddzielić dwie nici, helikaza wiąże się z DNA w miejscu, w którym rozpoczyna się synteza nowej nici. Tworzy replikacyjny widelec i inicjuje zerwanie wiązań wodorowych jeden po drugim. Helikaza wykorzystuje energię ATP do swojej aktywności.

Rycina 01: Helikaza podczas replikacji DNA

Oprócz powyższego istnieją helikazy DNA, a także helikazy RNA. Helikazy RNA wspierają wszystkie procesy RNA, w tym transkrypcję, składanie i translację, transport RNA, edycję RNA itp..

Co to jest topoizomeraza?

Topoizomeraza jest enzymem, który tnie DNA w określonym punkcie i odkrywa skręt DNA i łagodzi naturę superswojenia DNA. Podczas działania helikazy dochodzi do superskręcania DNA z powodu splecionej struktury dwuniciowego DNA. Tego rodzaju problemy topologiczne powstałe w podwójnych niciach DNA można naprawić za pomocą topoizomeraz. Zwykle przecinają szkielet fosforanowy DNA w jedną lub obie nici i pozwalają na rozwinięcie struktury superswojeni DNA. Później topoizomeraza ponownie uszczelnia szkielet DNA.

Rycina 02: Działanie i hamowanie topoizomerazy

Topoizomeraza I i II to dwa rodzaje topoizomerazy, które zajmują się superskręconym DNA. Topoizomeraza I tnie jedną nić w dwuniciowym DNA bez wykorzystywania energii. W przeciwieństwie do tego, topoizomeraza II tnie obie nici w DNA, wykorzystując ATP do swojej aktywności. Ze względu na aktywność topoizomerazy DNA może ulegać replikacji, transkrypcji, naprawie i segregacji chromosomalnej itp..

Jakie są podobieństwa między helikazą a topoizomerazą?

• Helikaza i topoizomeraza to dwa enzymy potrzebne do replikacji, transkrypcji i naprawy DNA.
• Oba enzymy pomagają w odwijaniu dwuniciowego DNA.

Jaka jest różnica między helikazą a topoizomerazą?

Enzym helikazy rozrywa wiązania wodorowe między zasadami dwóch komplementarnych nici DNA lub RNA i oddziela dwie nici od siebie. Z drugiej strony, enzym topoizomerazy zmienia superskręcanie dwuniciowego DNA poprzez cięcie fosforanowego szkieletu jednej lub dwóch nici. Jest to więc kluczowa różnica między helikazą a topoizomerazą. Ponadto helikaza działa zarówno na DNA, jak i RNA, podczas gdy topoizomeraza działa tylko na DNA. Dlatego jest to kolejna różnica między helikazą i topoizomerazą.

Podsumowanie - helikaza vs topoizomeraza

Helikaza jest enzymem, który oddziela wyżarzone dwie nici hybrydy DNA, RNA lub DNA-RNA poprzez zerwanie wiązań wodorowych między zasadami. Pełni swoją funkcję, wykorzystując energię. W przeciwieństwie do tego, topoizomeraza jest enzymem, który tworzy pęknięcia jednoniciowe lub dwuniciowe w celu zmniejszenia stresu podczas superskręcania. Jest to więc kluczowa różnica między helikazą a topoizomerazą. Oba enzymy są ważne w replikacji, transkrypcji i naprawie DNA.

Odniesienie:

1. „helikaza”. Nature News, Nature Publishing Group, dostępne tutaj.
2. Lodish, Harvey. „Rola topoizomerazy w replikacji DNA.” Biologia komórek molekularnych. Wydanie 4., National Library of Medicine, 1 stycznia 1970, dostępne tutaj.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „0323 DNA Replication” Autor: OpenStax - (CC BY 4.0) przez Commons Wikimedia
2. „Inhibitor topoizomerazy” autor: Vtvu - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia