Pagrindinis skirtumas – topoizomerazė I ir II
DNR reikalinga ląstelei, kad dalijantis ląstelėms pasidalytų į dvi dukterines ląsteles. DNR dubliuojasi DNR replikacijos būdu. Taigi, turėtų būti specialus mechanizmas, kad būtų galima atkartoti labai sužalotą spiralinę DNR. Topoizomerazė yra fermentas, galintis nupjauti DNR tam tikrame taške ir išnarplioti DNR posūkį bei palengvinti DNR superspiralės prigimtį. Tai fermentas, kuris dalyvauja apvyniojant ir išvyniojant DNR. DNR vyniojimo problema iškyla dėl susipynusios dvigrandės DNR struktūros. Tokio tipo topologinės problemos, sukurtos dvigubose DNR grandinėse, gali būti ištaisytos topoizomerazėmis. Paprastai jie nupjauna DNR fosfato pagrindą arba vieną, arba abi sruogas ir leidžia išvynioti DNR superspiralės struktūrą. Vėliau DNR stuburas vėl užsandarinamas. Bakterijų ir žmogaus topoizomerazės veikia panašiai. Topoizomerazės I ir II metodai yra kovoti su superspiralizuota DNR. Topoizomerazė I nupjauna vieną dvigubos grandinės DNR grandinę ir jos funkcijai nereikia ATP. Kita vertus, topoizomerazė II nupjauna abi DNR grandines ir jos veiklai reikia ATP. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp topoizomerazės I ir II.
Kas yra topoizomerazė I?
Topoizomerazė I yra fermentų klasė, susijusi su DNR superspiralizavimo reguliavimu. Jie valdo DNR superspiraliją sukurdami vienos grandinės pertraukas ir išstumdami DNR grandines. Jų vaidmuo yra labai svarbus DNR replikacijai ir transkripcijai. Jie toliau skirstomi į IA ir IB tipą. IA tipo topoizomerazės vadinamos prokariotinėmis I topoizomerazėmis. Kita vertus, IB tipo topoizomerazės vadinamos eukariotinės topoizomerazės I. IA tipo ir IB tipo topoizomerazės funkciniu požiūriu skiriasi. Prokariotinė topoizomerazė I gali išgyventi tik neigiamas DNR superspirales. Ir eukariotinė topoizomerazė galiu įvesti teigiamas DNR superspirales, taip pat jos atskiria dukterinės chromosomos DNR po replikacijos ir atpalaiduoja šią DNR.
01 pav.: Topoizomerazė I ir II
Ekoli topoizomerazė I yra holofermentas, turintis tris Zn (II) atomus tetracisteino motyvuose netoli jo karboksi galo. Jis sveria 97 kDa. Topoizomerazė I turi keletą neįprastų savybių. Jam nereikia hidrolizuoti ATP, kad būtų katalizuojamas topologinis DNR persitvarkymas. Išskirtinis topoizomerazės I bruožas yra tai, kad tai yra visiškai funkcionuojantis monomeras, o dauguma fermentų, kuriuose dalyvauja sudėtingi DNR topologiniai pertvarkymai, yra oligomeriniai.
Kas yra topoizomerazė II?
Siekdama valdyti DNR raizginius ir superspiralius, II tipo topoizomerazė vienu metu perpjauna abi DNR grandines. Šiai veiklai jiems reikia ATP hidrolizacijos. II tipo topoizomerazė pakeičia žiedinės DNR susiejimo skaičių ± 2. Jie plačiai skirstomi į dvi kategorijas, būtent: II A ir IIB tipą.
02 pav.: Topoizomerazė II
II A tipo topoizomerazės apima bakterinę DNR girazę, eukariotinę topoizomerazę II, eukarialinę virusinę topoizomerazę alfa ir beta bei topoizomerazę IV. II B tipo topoizomerazės apima topoizomerazę VI, randamą archėjose, ir topoizomerazę VI, randamą aukštesniuosiuose augaluose. Topoizomerazės II funkcija yra perpjauti abi vienos DNR dvigubos spiralės grandines ir per ją perduoti kitą nesulaužytą DNR spiralę. Galiausiai nupjauti galai vėl nuleidžiami. Topoizomerazės II inhibitorių molekules galima rasti kaip Hu-331, ICRF-193 ir mitindomidą.
Kokie yra topoizomerazės I ir II panašumai?
- Abu fermentai yra susiję su superspiralių pašalinimu.
- Abu yra tiek prokariotiniuose, tiek eukariotuose.
- Tiek topoizomerazės I, tiek II funkcijos yra labai svarbios siekiant palaikyti tinkamą DNR replikaciją ir transkripciją gyvoje ląstelėje.
- Abu yra b altyminiai.
Kuo skiriasi topoizomerazė I ir II?
Topoizomerazė I vs topoizomerazė II |
|
| I tipo topoizomerazė yra fermentas, kuris keičia DNR superspiralizavimo laipsnį, sukeldamas vienos grandinės pertraukas ir iškritimą. | II tipo topoizomerazė yra fermentas, kuris pakeičia DNR superspiralizavimo laipsnį, sukeldamas dvigubų grandinių lūžimą ir nuslinkimą. |
| ATP hidrolizavimas | |
| Topoizomerazei I nereikia hidrolizuoti ATP, kad ji veiktų. | Topoizomerazei II turi būti reikalingas ATP hidrolizavimas, kad ji veiktų. |
| DNR lūžimas | |
| Topoizomerazė I pertraukia vieną giją. | Topoizomerazė II nutraukia dvigubas sruogas. |
| Struktūra | |
| Topoizomerazė I yra monomeras. | Topoizomerazė II yra heterodimeras. |
| Circular DNR susiejimo skaičiaus keitimas | |
| Topoizomerazė I keičia žiedinės DNR susiejimo skaičių vienetais griežtai 1 arba 1(n) kartotiniais. | Topoizomerazė II keičia žiedinės DNR susiejimo skaičių ±2 vienetais. |
Santrauka – topoizomerazė I prieš II
Topoizomerazės yra fermentai, dalyvaujantys vyniojant arba išvyniojant DNR. Jie atpalaiduoja DNR superspiralius ir palengvina DNR replikaciją bei transkripciją. Šių fermentų galima rasti beveik visuose organizmuose, pavyzdžiui; žmonės, bakterijos, aukštesni augalai, kitos bakterijos ir archėjos. Topologinius DNR pertvarkymus atlieka topoizomerazės. ATP hidrolizė nėra reikalinga topoizomerazės I funkcijai. Topoizomerazė I pertraukia vieną DNR grandinę. Kita vertus, topoizomerazė II nupjauna abi DNR grandines ir jų funkcijai ar veiklai reikia ATP. Vėliau šie DNR stuburo pjūviai vėl užsandarinami. Bakterijų ir žmogaus topoizomerazės gamtoje veikia panašiai. Tai yra skirtumas tarp topoizomerazės I ir II.
Atsisiųskite topoizomerazės I vs II PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatos pastaboje. Atsisiųskite PDF versiją čia. Skirtumas tarp topoizomerazės I ir II
