Rozdíl mezi helikázou a topoisomerázou

klíčový rozdíl mezi helikázou a topoisomerázou je to helicase je enzym, který odděluje dva komplementární řetězce DNA přerušováním vodíkových vazeb mezi bázemi dvou řetězců, zatímco topoisomeráza je enzym, který odstraňuje pozitivní a negativní supercoily vytvořené během procesu odvíjení DNA řezáním a opětovným uzavíráním jednoho nebo obou řetězců DNA duplex.

DNA je dvojitá spirála. Existuje ve dvou komplementárních řetězcích spojených dohromady vodíkovými vazbami. Replikace DNA, transkripce a opravy DNA vyžadují, aby se od sebe oddělily dva řetězce, aby se vytvořily nové kopie, vytvořily mRNA a přidaly se nukleotidy k opravě. V tomto okamžiku vstupují do hry dva enzymy helikáza a topoisomeráza. Proto jsou při odvíjení DNA zásadní jak helikáza, tak topoisomerázy. Helicase odděluje dvouvláknovou DNA na jednovláknové přerušením vodíkových vazeb mezi páry nukleotidových bází v dvouvláknové DNA. Na rozdíl od toho topoisomeráza uvolňuje twist DNA a uvolňuje supercoilní povahu DNA řezáním kostry DNA fosfátu v jednom nebo v obou řetězcích.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to Helicase 
3. Co je to topoisomeráza
4. Podobnosti mezi helikázou a topoisomerázou
5. Srovnání bok po boku - helikáza vs. topoisomeráza v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je to Helicase?

Helikáza je esenciální enzym během replikace, transkripce, rekombinace a opravy DNA. Helikáza je schopna přerušit vodíkové vazby existující mezi bázemi dvou komplementárních řetězců helixu DNA. Pro oddělení dvou řetězců se helikáza váže s DNA v místě, kde začíná syntéza nového vlákna. Vytváří replikační vidlici a iniciuje přerušení vodíkových vazeb jeden po druhém. Helicase využívá energii ATP pro svou činnost.

Obrázek 01: Helikáza během replikace DNA

Kromě výše uvedeného existují helikázy DNA i RNA helikázy. Helikázy RNA pomáhají všem procesům RNA, včetně transkripce, sestřihu a translace, transportu RNA, úpravy RNA atd.

Co je to topoisomeráza?

Topoisomeráza je enzym, který štěpí DNA v určitém bodě a uvolňuje kroucení DNA a uvolňuje supercoil DNA. Během působení helikázy dochází k supercoilingu DNA v důsledku propletené struktury dvouvláknové DNA. Tyto typy topologických problémů vytvořených v dvojných řetězcích DNA mohou být korigovány topoizomerázami. Obvykle štěpí kostru DNA fosfátu buď v jednom nebo v obou řetězcích a umožňují odvalování struktury supercoilu DNA. Později topoisomeráza znovu utěsní páteř DNA.

Obrázek 02: Účinek a inhibice topoisomerázy

Topoisomeráza I a II jsou dva typy topoisomeráz, které se zabývají supercoiled DNA. Topoisomeráza I štěpí jedno vlákno ve dvouřetězcové DNA bez využití energie. Oproti tomu topoisomeráza II štěpí oba řetězce v DNA a využívá ATP pro svou aktivitu. Díky aktivitě topoisomerázy je DNA schopna podstoupit replikaci, transkripci, opravu a chromozomální segregaci atd..

Jaké jsou podobnosti mezi helikázou a topoisomerázou?

• Helikáza a topoisomeráza jsou dva enzymy potřebné pro replikaci, transkripci a opravu DNA.
• Oba enzymy pomáhají při odvíjení dvouvláknové DNA.

Jaký je rozdíl mezi helikázou a topoisomerázou?

Enzym helikázy přerušuje vodíkové vazby mezi bázemi dvou komplementárních řetězců DNA nebo RNA a odděluje dva řetězce od sebe navzájem. Na druhé straně, topoisomerázový enzym mění supercoiling dvouvláknové DNA řezáním fosfátového páteře buď v jednom řetězci, nebo v dvou řetězcích. To je klíčový rozdíl mezi helikázou a topoisomerázou. Dále helikáza působí na DNA i RNA, zatímco topoisomeráza působí pouze na DNA. Proto je to další rozdíl mezi helikázou a topoisomerázou.

Shrnutí - Helicase vs Topoisomerase

Helikáza je enzym, který odděluje nasednuté dva řetězce DNA, RNA nebo hybrid DNA-RNA přerušením vodíkových vazeb mezi bázemi. Plní svou funkci využíváním energie. Naproti tomu topoisomeráza je enzym, který vytváří jednovláknové nebo dvouvláknové zlomy, které zmírňují stres během supercoilingu. To je klíčový rozdíl mezi helikázou a topoisomerázou. Oba enzymy jsou důležité při replikaci, transkripci a opravě DNA.

Odkaz:

1. „helicase“. Nature News, Nature Publishing Group, k dispozici zde.
2. Lodish, Harvey. "Role topoisomeráz v replikaci DNA." Molekulární buněčná biologie. 4. vydání., Americká národní lékařská knihovna, 1. ledna 1970, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Replikace DNA 0323“ OpenStax - (CC BY 4.0) přes Commons Wikimedia
2. „Inhibitor topoisomerázy“ od Vtvu - vlastní práce (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia