Vad är skillnaden mellan helikas och topoisomeras

De huvudskillnad mellan helikas och topoisomeras är det helikas avviker den dubbelsträngade DNA medan topoisomeras lindrar spänningen skapad av helikas. Vidare bryter helikas vätebindningarna mellan de två DNA-strängarna medan topoisomeras bryter fosfodiesterbindningarna i DNA-ryggraden.

Helicas och topoisomeras är två enzymer involverade i DNA-replikationen av både eukaryoter och prokaryoter. De spelar en nyckelroll vid separation av DNA-strängen genom att ändra DNA-topologin.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är helikas
     - Definition, Typer, Funktion
2. Vad är Topoisomeras
     - Definition, Typer, Funktion
3. Vad är likheterna mellan helikas och topoisomeras
     - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan helikas och topoisomeras
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelbegrepp

DNA-helikas, RNA-helikas, supercoils, Topoisomeras av typ I, topoisomeras av typ II, upplösning

Vad är helikas

Först av allt är helikas en speciell klass av enzymer som är involverade i nästan alla typer av nukleinsyrametabolismshändelser inklusive DNA-replikation, rekombination och DNA-reparation. Det är också viktigt vid transkriptionen, RNA-bearbetning, translation, ribosombiogenes och sönderfall. Vidare kräver translokationen längs nukleinsyrorna såväl som helikasernas funktion energi som härrör från ATP. Helicasets huvudsakliga funktion är att avveckla de dubbelsträngade nukleinsyrorna genom att bryta vätebindningarna mellan nukleotider. I vissa fall stör helikaser också protein-nukleinsyrainteraktionerna. På grund av helikasernas väsentliga funktion blir de allestädes närvarande och evolutionskonserverade proteiner.

Figur 1: Helicas och Topoisomeras i DNA-replikation

Dessutom finns det två typer av helikaser som DNA-helikas och RNA-helikas. DNA-helikas avviker dubbelsträngat DNA, vilket är en viktig funktion i DNA-replikationen. Till exempel ombygger RNA-helikas både RNA- och RNA-proteinkomplex under transkription, RNA-splicing och translation.

Vad är Topoisomeras

Topoisomeras är ett enzym som är ansvarigt för tillsatsen eller avlägsnandet av superkolor från DNA-duplexen under DNA-replikation, transkription, kromatinreformering och rekombination. Det introducerar enkel- eller dubbelsträngsbrott i DNA-molekylen. Under DNA-replikation, avvecklar helikaser DNA-duplexen, introducerande supercoils. Topoisomeraser av typ I, som är en av de två typerna av topoisomeraser, slappna av DNA genom att nicka en sträng i det dubbelsträngade DNA och återanpassa det. Därför avlägsnar de supercoilsna från DNA-duplexen. Dessutom är typ II-topoisomeraset, vilket är den andra typen av topoisomeraser, brytning av båda DNA-strängarna och återförenas. Den andra typen av topoisomeraser kan emellertid antingen introducera eller avlägsna supercoils från DNA-duplexen.

Figur 2: DNA-topoisomeras IIA

Vidare är topoisomeraserna funktionella i både växlingsreplikationsgaffeln och i kromosomerna som har genomgått DNA-replikation. Här kan båda typerna av topoisomeraser klassificeras ytterligare. De två huvudtyperna av typ I topoisomeraser är typ IA topoisomeras och typ IB topoisomeras. Signifikant använder typ I-topoisomeras inte energi för avlägsnande av supercoils, men typ II-topoisomeras använder energi som härrör från ATP. De två huvudsakliga subtyperna av typ II-topoisomeraser är typ IIA-topoisomeras och typ IIB-topoisomeras. DNA-gyrase är ett enzym som tillhör typ IIA topoisomeras.

Likheter mellan helikas och topoisomeras

• Helicas och topoisomeras är två enzymer inblandade i DNA-replikationen.
• Båda enzymerna förekommer i eukaryoter såväl som prokaryoter.
• Båda kan också agera på DNA.
• Vidare är huvudfunktionen hos dessa enzymer att separera dubbelsträngad DNA-molekyl för att underlätta verkan av DNA-polymeras.

Skillnad mellan helikas och topoisomeras

Definition

Helikas avser någon av de enzymer som använder den energi som härrör från hydrolysen av nukleosidtrifosfater för att varva ner den dubbelsträngade spiralformiga nukleinsyran. Topoisomeras avser en klass av enzymer, vilket förändrar supercoiling av dubbelsträngat DNA. Således är detta den största skillnaden mellan helikas och topoisomeras.

agera på

En annan skillnad mellan helikas och topoisomeras är att helikaser verkar på både DNA och RNA medan topoisomeraser endast verkar på DNA.

Fungera

Vidare bryter helikas vätebindningarna mellan dubbelsträngat DNA medan topoisomeras bryter fosfodiesterbindningarna mellan nukleotiderna i DNA-ryggraden.

Roll

Helikas avviker det dubbelsträngade DNA medan topoisomeras lindrar spänningen genererad av helikas. Därför är detta en annan skillnad mellan helikas och topoisomeras.

typer

De två typerna av helicaser är DNA-helikaset och RNA-helikaset medan de två huvudtyperna av topoisomeraser är topoisomeras av typ I och typ II topoisomeras.

Slutsats

Helicas är ett enzym som är ansvarigt för avvecklingen av nukleinsyrorna under olika typer av metaboliska händelser. Vidare bryter det vätebindningarna mellan de dubbelsträngade nukleinsyrorna innefattande både DNA och RNA. Å andra sidan är topoisomeras ett enzym som antingen kan introducera eller avlägsna supercoils från DNA-duplexen. Detta är antingen genom att introducera enkel- eller dubbelsträngsbrott. Därför är huvudskillnaden mellan helikas och topoisomeras typ av förändring i nukleinsyrans topologi.

Referens:

1. Abdelhaleem M. Helicases: en översikt. Metoder Mol Biol. 2010; 587: 1-12. Tillgänglig här
2. Jankowsky, E., "RNA-helicaser på jobbet: bindande och omarrangering" Trends in biokemiska vetenskaper vol. 36,1 (2011): 19-29. Tillgänglig här
3. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. Molecular Cell Biology. 4: e upplagan. New York: W. H. Freeman; 2000. Avsnitt 12.3, Topoisomerasernas roll i DNA-replikation. Tillgänglig här

Image Courtesy:

1. "Figur 14 04 01" Genom CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia  
2. "1zxn" Av depositionförfattare: Wei, H., Ruthenburg, A.J., Bechis, S.K., Verdine, G.L .; visualiseringsförfattare: Användare: Astrojan - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia