Rozdíl mezi topoisomerázou I a II

Klíčový rozdíl - topoisomeráza I vs II
 

DNA je potřebná buňkou, aby se rozdělila na dvě dceřiné buňky. DNA je duplikována replikací DNA. Měl by tedy existovat zvláštní mechanismus pro replikaci spirálovité DNA se silným vinutím. Topoisomeráza je enzym, který může v určitém bodě štěpit DNA a uvolňuje kroucení DNA a uvolňuje supercoil DNA. Je to enzym, který se podílí na navíjení a odvíjení DNA. Problém navíjení DNA je vyvoláván propletenou strukturou dvouřetězcové DNA. Tyto typy topologických problémů vytvořených v dvojných řetězcích DNA mohou být korigovány topoizomerázami. Obvykle štěpí kostru DNA fosfátu buď na jeden, nebo na oba řetězce, a umožňuje odvalování struktury supercoilu DNA. Později se hlavní páteř DNA znovu uzavře. Bakteriální a lidské topoisomerázy mají podobné mechanismy. Topoisomeráza I a II jsou způsoby řešení supercoiled DNA. Topoisomeráza I štěpí jedno vlákno ve dvouřetězcové DNA a pro svou funkci není vyžadován žádný ATP. Na druhé straně topoisomeráza II štěpí oba řetězce v DNA a potřebuje ATP pro svou aktivitu. To je klíčový rozdíl mezi topoisomerázou I a II.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to topoisomeráza I
3. Co je to topoisomeráza II
4. Podobnosti mezi topoizomerázou I a II
5. Porovnání bok po boku - topoisomeráza I vs II v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je to topoisomeráza I?

Topoisomeráza I je třída enzymu, která zahrnuje regulaci supercoilingu DNA. Řídí supercoiling v DNA vytvářením jednovláknových zlomů a sestupováním řetězců DNA. Jejich role je velmi důležitá pro replikaci a transkripci DNA. Dále se dělí na typy IA a IB. Topoisomerázy typu IA jsou označovány jako prokaryotické topoisomerázy I. Na druhé straně topoisomerázy typu IB jsou označovány jako eukaryotické topoisomerázy I. Topoizomerázy typu IA a IB jsou funkčně odlišné. Prokaryotická topoisomeráza I může znovu prožít pouze negativní supercoily DNA. A eukaryotická topoisomeráza I může zavést pozitivní supercoily DNA, také po replikaci oddělí DNA dceřiného chromozomu a uvolní tuto DNA.

Obrázek 01: Topoisomeráza I a II

E-coli topoisomeráza I je holoenzym se třemi atomy Zn (II) v motivech tetracysteinu blízko jeho karboxylového konce. Hmotnost je 97 kDa. Topoisomeráza I má několik neobvyklých vlastností. K katalyzování topologického přeskupení DNA není třeba hydrolyzovat ATP. Vystupujícím rysem topoisomerázy I je, že je to plně funkční monomer, zatímco většina enzymů, které zahrnují komplexní topologická přeskupení DNA, je oligomerní povahy.

Co je to topoisomeráza II?

Za účelem řízení spleti DNA a supercoilů, topoisomeráza typu II štěpila oba řetězce DNA současně. Pro tuto aktivitu potřebují hydrolýzu ATP. Topoisomeráza typu II mění spojovací počet cirkulární DNA o ± 2. Jsou široce klasifikovány do dvou kategorií, a to typu II A a typu IIB.

Obrázek 02: Topoisomeráza II

Topoisomerázy typu II zahrnují bakteriální DNA gyrázu, eukaryotickou topoisomerázu II, eukaryální virovou topoisomerázu alfa a beta a topoisomerázu IV. Topoisomerázy typu II B zahrnují topoisomerázu VI nalezenou v archaea a topoisomerázu VI nalezenou ve vyšších rostlinách. Funkcí topoisomerázy II je řezání obou řetězců jedné dvojité šroubovice DNA a prochází jím další neporušenou šroubovice DNA. Nakonec se odříznuté konce opět odsunou. Inhibitorové molekuly pro topoisomerázu II lze nalézt jako Hu-331, ICRF-193 a mitindomid.

Jaké jsou podobnosti mezi topoisomerázou I a II?

• Oba jsou enzymy podílející se na uvolňování supercoilů.
• Oba se vyskytují v prokaryotických organismech i v eukaryotických organismech.
• Jak funkce topoisomerázy I, tak II jsou velmi důležité pro udržení správné replikace a transkripce DNA v živé buňce..
• Oba jsou proteinové povahy.

Jaký je rozdíl mezi topoisomerázou I a II?

Topoisomeráza I vs Topoisomeráza II
Topoisomeráza typu I je enzym, který mění stupeň supercoilingu DNA tím, že způsobuje jednovláknové zlomy a sestupování.	Topoisomeráza typu II je enzym, který mění stupeň supercoilingu DNA tím, že způsobuje rozpad dvou řetězců a sestupování.
Hydrolýza ATP
Topoisomeráza I pro svou funkci nevyžaduje hydrolýzu ATP.	Topoisomeráza II musí pro svou funkci potřebovat hydrolýzu ATP.
Rozbití DNA
Topoisomeráza I dělá zlomky jednoho řetězce.	Topoisomeráza II se rozpadne na dvou řetězcích.
Struktura
Topoisomeráza I je monomer.	Topoisomeráza II je heterodimer.
Změna spojovacího počtu cirkulární DNA
Topoisomeráza I mění spojovací počet cirkulární DNA jednotkami přesně 1 nebo násobky 1 (n).	Topoisomeráza II mění počet vazeb cirkulární DNA o jednotky ± 2.

Shrnutí - topoisomeráza I vs II

Topoisomerázy jsou enzymy, které se podílejí na navíjení nebo odvíjení DNA. Uvolňují supercoily DNA a usnadňují replikaci a transkripci DNA. Tyto enzymy lze nalézt téměř ve všech organismech, jako je; lidé, bakterie, vyšší rostliny, jiné bakterie a archaea. Topologické přestavby DNA se provádějí topoisomerázami. Hydrolýza ATP není nutná pro funkci topoisomerázy I. Topoisomeráza I štěpí jednořetězcové DNA. Na druhé straně topoisomeráza II štěpí oba řetězce v DNA a potřebuje ATP pro svou funkci nebo aktivitu. Později jsou tyto řezy v páteři DNA znovu utěsněny. Bakteriální a lidské topoisomerázy mají v přírodě podobné mechanismy. To je rozdíl mezi topoisomerázou I a II.

Stáhněte si PDF verzi Topoisomerase I vs II

Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citace. Stáhněte si verzi PDF zde Rozdíl mezi topoizomerázou I a II

Odkaz:

1.Topoisomeráza I. K dispozici zde  
2. „Topoisomeráza typu II“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 6. listopadu 2017. K dispozici zde 
3. „Topoisomeráza typu I“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. listopadu 2017. K dispozici zde 

Obrázek se svolením:

1.'Topoisomerase Inhibitor 'By Vtvu - Vlastní práce, (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia 
2.'2rgr 'autorem Coachwd na anglickém jazyce Wikipedia, (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia