Kľúčový rozdiel - topoizomeráza I vs II
Bunka potrebuje DNA, aby sa mohla bunkovým delením rozdeliť na dve dcérske bunky. DNA sa duplikuje replikáciou DNA. Mal by existovať špeciálny mechanizmus na replikáciu vysoko vinutej špirálovitej DNA. Topoizomeráza je enzým, ktorý dokáže v konkrétnom bode rozrezať DNA, rozmotá zákruty DNA a zmierni povahu supercievy DNA. Je to enzým, ktorý sa podieľa na navíjaní a odvíjaní DNA. Problém navíjania DNA sa zvyšuje v dôsledku prepletenej štruktúry dvojvláknovej DNA. Tieto typy topologických problémov vytvorených v DNA zdvojených reťazcoch je možné korigovať topoizomerázami. Spravidla rozrezávajú hlavný reťazec DNA-fosfátu buď jedným, alebo obidvoma vláknami a umožňujú odmotanie štruktúry supercievy DNA. Neskôr sa chrbtica DNA opäť znovu uzavrie. Bakteriálne a ľudské topoizomerázy majú podobné mechanizmy. Topoizomeráza I a II sú metódy zaobchádzania s nadzávitovou DNA. Topoizomeráza I štiepi jedno vlákno v dvojvláknovej DNA a pre jeho funkciu nie je potrebný žiadny ATP. Na druhej strane topoizomeráza II rozrezáva oba reťazce v DNA a na svoju aktivitu potrebuje ATP. Toto je kľúčový rozdiel medzi topoizomerázou I a II.
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je to topoizomeráza I
3. Čo je to topoizomeráza II
4. Podobnosti medzi topoizomerázou I a II
5. Porovnanie vedľa seba - topoizomeráza I vs II v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je topoizomeráza I?
Topoizomeráza I je trieda enzýmov, ktorá zahŕňa reguláciu nadzávitnice DNA. Zvládajú nadzávitovku v DNA vytváraním jednoreťazcových zlomov a zaraďovaním vlákien DNA. Ich úloha je veľmi dôležitá pre replikáciu a transkripciu DNA. Ďalej sa delia na typ IA a typ IB. Topoizomerázy typu IA sa označujú ako prokaryotické topoizomerázy I. Na druhej strane sa topoizomerázy typu IB označujú ako eukaryotické topoizomerázy I. Topoizomerázy typu IA a topoizomerázy typu IB sú funkčne odlišné. Prokaryotická topoizomeráza I môže znovu prežiť iba negatívne supercoily DNA. A eukaryotická topoizomeráza môžem zaviesť pozitívne DNA cievky, tiež oddeľujú DNA dcérskeho chromozómu po replikácii a relaxujú túto DNA.
Obrázok 01: Topoizomeráza I a II
Ecoli topoizomeráza I je holoenzým s tromi atómami Zn (II) v tetracysteínových motívoch blízko svojho karboxylového konca. Má hmotnosť 97 kDa. Topoizomeráza I má niekoľko neobvyklých vlastností. Na katalýzu topologického preusporiadania DNA nepotrebuje hydrolýzu ATP. Charakteristickým znakom topoizomerázy I je, že je to plne funkčný monomér, zatiaľ čo väčšina enzýmov, ktoré zahŕňajú komplexné topologické prešmyky DNA, je oligomérnej povahy.
Čo je topoizomeráza II?
Za účelom riadenia zamotania DNA a superzávitov topoizomeráza typu II rozrezala oba reťazce DNA súčasne. Na túto činnosť potrebujú hydrolýzu ATP. Topoizomeráza typu II mení spojovací počet kruhovej DNA o ± 2. Sú všeobecne klasifikované do dvoch kategórií, konkrétne na typ II A a typ IIB.
Obrázok 02: Topoizomeráza II
Medzi topoizomerázy typu II patria bakteriálna DNA gyráza, eukaryotická topoizomeráza II, eukaryalová vírusová topoizomeráza alfa a beta a topoizomeráza IV. Medzi topoizomerázy typu II B patrí topoizomeráza VI nachádzajúca sa v archaeách a topoizomeráza VI nájdená vo vyšších rastlinách. Funkciou topoizomerázy II je rezanie obidvoch vlákien jednej dvojitej špirály DNA a prechádza cez ňu ďalšia neprerušená špirála DNA. Nakoniec sú rezané konce opäť stiahnuté. Inhibičné molekuly pre topoizomerázu II možno nájsť ako Hu-331, ICRF-193 a mitindomid.
Aké sú podobnosti medzi topoizomerázou I a II?
- Oba sú to enzýmy, ktoré sa podieľajú na uvoľnení superciev.
- Oba sa nachádzajú v prokaryotických organizmoch, ako aj v eukaryotických organizmoch.
- Funkcie topoizomerázy I aj II sú veľmi dôležité na udržanie správnej replikácie a transkripcie DNA v živej bunke.
- Oba majú bielkovinovú povahu.
Aký je rozdiel medzi topoizomerázou I a II?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Topoizomeráza I vs topoizomeráza II |
|
| Topoizomeráza typu I je enzým, ktorý mení stupeň previnutia DNA tým, že spôsobuje jednoreťazcové zlomy a zostup. | Topoizomeráza typu II je enzým, ktorý mení stupeň nadzávitnice DNA tým, že spôsobuje zlomenie dvojitých vlákien a zostup. |
| Hydrolýza ATP | |
| Topoizomeráza I nepotrebuje pre svoju funkciu hydrolýzu ATP. | Topoizomeráza II musí pre svoju funkciu potrebovať hydrolýzu ATP. |
| Rozbitie DNA | |
| Topoizomeráza I robí jednoreťazcové zlomy. | Topoizomeráza II sa dvojitým vláknom láme. |
| Štruktúra | |
| Topoizomeráza I je monomér. | Topoizomeráza II je heterodimér. |
| Zmena spojovacieho počtu cirkulárnej DNA | |
| Topoizomeráza I mení spojovací počet kruhových DNA o jednotky striktne 1 alebo o násobky 1 (n). | Topoizomeráza II mení spojovací počet kruhovej DNA o jednotky ± 2. |
Zhrnutie - topoizomeráza I vs II
Topoizomerázy sú enzýmy, ktoré sa podieľajú na navíjaní alebo odvíjaní DNA. Zmierňujú DNA nadzávitnice a uľahčujú replikáciu a prepis DNA. Tieto enzýmy sa nachádzajú takmer vo všetkých organizmoch, ako sú; ľudia, baktérie, vyššie rastliny, iné baktérie a archaea. Topologické prešmyky DNA sa uskutočňujú topoizomerázami. Hydrolýza ATP nie je pre funkciu topoizomerázy I potrebná. Topoizomeráza I štiepi jedno vlákno v DNA. Na druhej strane topoizomeráza II štiepi obidve vlákna v DNA a pre svoju funkciu alebo aktivitu potrebuje ATP. Neskôr sa tieto rezy v chrbtovej kosti DNA opäť znovu uzavrú. Bakteriálne a ľudské topoizomerázy majú podobnú povahu mechanizmov. To je rozdiel medzi topoizomerázou I a II.
Stiahnite si PDF verziu topoizomerázy I vs II
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ho na offline účely podľa citačnej poznámky. Tu si stiahnite verziu PDF. Rozdiel medzi topoizomerázou I a II
