Diferența cheie – Topoizomeraza I vs II
ADN-ul este necesar unei celule pentru a se diviza în două celule fiice prin diviziunea celulară. ADN-ul este duplicat prin replicarea ADN-ului. Așadar, ar trebui să existe un mecanism special pentru a replica ADN-ul în spirală puternic rănită. Topoizomeraza este o enzimă care poate tăia ADN-ul într-un anumit punct și desface răsucirea ADN-ului și ameliorează natura superbobinei ADN-ului. Este enzima care participă la înfășurarea și desfășurarea ADN-ului. Problema înfășurării ADN-ului este ridicată din cauza structurii împletite a ADN-ului dublu catenar. Aceste tipuri de probleme topologice create în catenele duble ale ADN-ului pot fi corectate de topoizomeraze. De obicei, ei taie coloana vertebrală a fosfatului de ADN fie una, fie ambele catene și permit desfășurarea structurii superbobinei ADN. Ulterior, coloana vertebrală a ADN-ului este resigilată din nou. Topoizomerazele bacteriene și umane au mecanisme similare. Topoizomeraza I și II sunt metode de tratare a ADN-ului supraînrulat. Topoizomeraza I taie o catenă din ADN-ul dublu catenar și nu este necesar ATP pentru funcționarea sa. Pe de altă parte, topoizomeraza II taie ambele catene din ADN și are nevoie de ATP pentru activitatea sa. Aceasta este diferența cheie dintre topoizomeraza I și II.
Ce este topoizomeraza I?
Topoizomeraza I este o clasă de enzime care implică reglarea supraînfăşurării ADN-ului. Ei gestionează supraînfăşurarea în ADN prin crearea de rupturi monocatenare şi prin relevarea catenelor de ADN. Rolul lor este foarte important pentru replicarea și transcripția ADN-ului. Acestea sunt în continuare subdivizate în tip IA și tip IB. Topoizomerazele de tip IA sunt denumite topoizomeraze I procariote. Pe de altă parte, topoizomerazele de tip IB sunt denumite topoizomeraze eucariote I. Topoizomerazele de tip IA și de tip IB sunt diferite din punct de vedere funcțional. Topoizomeraza I procariotă poate retrăi doar superbobinele negative ale ADN-ului. Și topoizomeraza eucariotă I poate introduce superbobine ADN pozitive, de asemenea, ele separă ADN-ul cromozomului fiic după replicare și relaxează acest ADN.
Figura 01: Topoizomeraza I și II
Topoizomeraza Ecoli I este o holoenzimă cu trei atomi de Zn (II) în motivele tetracisteinei în apropierea capătului său carboxi. Are o greutate de 97 kDa. Topoizomeraza I are mai multe caracteristici neobișnuite. Nu are nevoie de hidroliza ATP pentru a cataliza rearanjarea topologică a ADN-ului. Caracteristica de ieșire a topoizomerazei I este că este un monomer complet funcțional, în timp ce majoritatea enzimelor care implică rearanjamentele topologice complexe ale ADN-ului sunt de natură oligomerică.
Ce este topoizomeraza II?
Pentru a gestiona încurcăturile și superbobinele ADN-ului, topoizomeraza de tip II a tăiat ambele catene de ADN simultan. Au nevoie de hidroliza ATP pentru această activitate. Topoizomeraza de tip II modifică numărul de legătură al ADN-ului circular cu ± 2. Acestea sunt clasificate în linii mari în două categorii și anume, Tip II A și Tip IIB.
Figura 02: Topoizomeraza II
Topoizomerazele de tip II A includ ADN giraza bacteriană, topoizomeraza eucariotă II, topoizomeraza virală eucarial alfa și beta și topoizomeraza IV. Topoizomerazele de tip II B includ topoizomeraza VI găsită în arhee și topoizomeraza VI găsită în plantele superioare. Funcția topoizomerazei II este de a tăia ambele catene ale unei duble helix ADN și trece prin ea un alt helix de ADN neîntrerupt. În cele din urmă, capetele tăiate sunt retrogradate din nou. Moleculele inhibitoare pentru topoizomeraza II pot fi găsite ca Hu-331, ICRF-193 și mitindomidă.
Care sunt asemănările dintre topoizomeraza I și II?
- Ambele sunt enzime implicate în ameliorarea superbobinelor.
- Ambele se găsesc atât în organismele procariote, cât și în organismele eucariote.
- Atât funcțiile topoizomerazei I, cât și II sunt foarte importante pentru a menține replicarea și transcripția corectă a ADN-ului în celula vie.
- Ambele sunt de natură proteică.
Care este diferența dintre topoizomeraza I și II?
Topoizomeraza I vs topoizomeraza II |
|
| Topoizomeraza de tip I este o enzimă care modifică gradul de supraînfăşurare a ADN-ului provocând rupturi monocatenare şi retrogradare. | Topoizomeraza de tip II este o enzimă care modifică gradul de supraînfăşurare a ADN-ului provocând ruperea şi retrogradarea catenelor duble. |
| Hidroliza ATP | |
| Topoizomeraza I nu are nevoie de hidroliza ATP pentru funcția sa. | Topoizomeraza II trebuie să aibă nevoie de hidroliza ATP pentru funcționarea sa. |
| Rupere ADN | |
| Topoizomeraza I face rupturi cu o singură catenă. | Topoizomeraza II se rupe catenele duble. |
| Structura | |
| Topoizomeraza I este un monomer. | Topoizomeraza II este un heterodimer. |
| Modificarea numărului de legătură al ADN-ului circular | |
| Topoizomeraza I modifică numărul de legătură al ADN-ului circular cu unități de strict 1 sau cu multipli de 1(n). | Topoizomeraza II modifică numărul de legătură al ADN-ului circular cu unități de ±2. |
Rezumat – Topoizomeraza I vs II
Topoizomerazele sunt enzimele care sunt implicate în înfășurarea sau derularea ADN-ului. Ele eliberează superbobinele ADN și facilitează replicarea și transcripția ADN-ului. Aceste enzime pot fi găsite în aproape toate organismele, cum ar fi; oameni, bacterii, plante superioare, alte bacterii și arhee. Rearanjamentele topologice ale ADN-ului sunt realizate de topoizomeraze. Hidroliza ATP nu este necesară pentru funcția topoizomerazei I. Topoizomeraza I taie o singură catenă în ADN. Pe de altă parte, topoizomeraza II taie ambele catene din ADN și are nevoie de ATP pentru funcția sau activitatea lor. Mai târziu, aceste tăieturi în coloana vertebrală ADN sunt resigilate din nou. Topoizomerazele bacteriene și umane au mecanisme similare în natură. Aceasta este diferența dintre topoizomeraza I și II.
Descărcați versiunea PDF a Topoisomerasei I vs II
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform nota de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre topoizomeraza I și II
