DNA er nødvendigt af en celle for at opdele i to datterceller ved celledeling. DNA duplikeres ved DNA-replikation. Så der skal være en speciel mekanisme for at replikere det stærkt sårede spiral-DNA. Topoisomerase er et enzym, der kan skære DNA på et bestemt punkt og afslører DNA-twist og lindre DNA-supercoil-naturen. Det er enzymet, der deltager i opvikling og afvikling af DNA'et. Det viklede problem med DNA rejses på grund af den sammenflettede struktur af dobbeltstrenget DNA. Disse typer topologiske problemer skabt i DNA-fordoblede strenge kan korrigeres ved topoisomeraser. De skærer normalt DNA-fosfatryggen enten i en eller begge strenge og tillader, at DNA-supercoilstrukturen afvikles. Senere DNA-rygrad lukkes igen. Bakterielle og humane topoisomeraser har lignende mekanismer. Topoisomerase I og II er metoder til at håndtere supercoiled DNA. Topoisomerase I skærer en streng i det dobbeltstrengede DNA, og der kræves ingen ATP for dens funktion. På den anden side skærer Topoisomerase, II begge strenge i DNA og har brug for ATP for sin aktivitet. Dette er vigtigste forskel mellem Topoisomerase I og II.
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Topoisomerase I
3. Hvad er Topoisomerase II
4. Ligheder mellem Topoisomerase I og II
5. Sammenligning side ved side - Topoisomerase I vs II i tabelform
6. Resume
Topoisomerase I er en klasse af enzym, der involverer regulering af DNA-supercoiling. De administrerer supercoiling i DNAet ved at skabe enkeltstrengede pauser og nedbryde DNA-strengene. Deres rolle er meget vigtig for DNA-replikation og transkription. De er yderligere opdelt i type IA og type IB. Type IA topoisomeraser benævnes prokaryote topoisomeraser I. På den anden side betegnes type IB topoisomeraser som eukaryote topoisomeraser I. Type IA og type IB topoisomeraser er funktionelt forskellige. Den prokaryotiske topoisomerase I kan kun genopleve de negative DNA-supercoils. Og eukaryotisk topoisomerase kan jeg introducere positive DNA-supercoils, også de adskiller DNA fra datterkromosom efter replikation og afslapper dette DNA.
Figur 01: Topoisomerase I og II
Det E coli topoisomerase I er et holoenzym med tre Zn (II) -atomer i tetracysteinmotiv nær dens carboxyterminal. Det er 97 kDa i vægt. Topoisomerase I har flere usædvanlige funktioner. Det behøver ikke ATP-hydrolysering for at katalysere den topologiske omarrangement af DNA. Det spændende træk ved topoisomerase I er, det er en fuldt funktionsdygtig monomer, mens de fleste enzymer, der involverer de komplekse DNA-topologiske omarrangementer, er oligomere i naturen.
For at håndtere DNA-floker og supercoils skar type II topoisomerase begge DNA-strenge samtidig. De har brug for ATP-hydrolysering til denne aktivitet. Type II topoisomerase ændrer det bindende antal cirkulært DNA med ± 2. De klassificeres bredt i to kategorier, nemlig Type II A og Type IIB.
Figur 02: Topoisomerase II
Type II A topoisomeraser inkluderer bakteriel DNA-gyrase, eukaryot topoisomerase II, eukaryal viral topoisomerase alfa & beta og topoisomerase IV. Type II B topoisomeraser inkluderer topoisomerase VI fundet i archaea og topoisomerase VI findes i højere planter. Funktionen af topoisomerase II er at skære begge strenge af en DNA-dobbelt helix og passerer en anden ubrudt DNA-helix gennem den. Endelig nedskæres de afskårne ender igen. Inhibitormolekyler for topoisomerase II kan findes som Hu-331, ICRF-193 og mitindomid.
Topoisomerase I vs Topoisomerase II | |
Topoisomerase af type I er et enzym, der ændrer graden af supercoiling af DNA ved at forårsage brud i en enkelt streng og nedbrydning. | Type II topoisomerase er et enzym, der ændrer graden af supercoiling af DNA ved at forårsage dobbelt strenge brud og nedbrydning. |
ATP-hydrolysering | |
Topoisomerase I har ikke brug for ATP-hydrolysering for dens funktion. | Topoisomerase II skal have ATP-hydrolysering for at det kan fungere. |
DNA Breaking | |
Topoisomerase I laver enkeltstrengbrud. | Topoisomerase II bryder dobbeltstrenge. |
Struktur | |
Topoisomerase I er en monomer. | Topoisomerase II er en heterodimer. |
Ændring af det linkende antal cirkulært DNA | |
Topoisomerase I ændrer det bindende antal cirkulært DNA med enheder på strengt 1 eller med multipla af 1 (n). | Topoisomerase II ændrer det bindende antal cirkulært DNA med enheder på ± 2. |
Topoisomeraser er de enzymer, der er involveret i opvikling eller afvikling af DNA'et. De aflaster DNA-supercoils og letter DNA-replikation og transkription. Disse enzymer findes i næsten alle organismer såsom; mennesker, bakterier, højere planter, andre bakterier og archaea. Topologiske DNA-omarrangementer udføres af topoisomeraser. ATP-hydrolysering er ikke nødvendig for funktionen af topoisomerase I. Topoisomerase I skærer enkeltstreng i DNA'et. På den anden side skærer topoisomerase II begge strenge i DNA og har brug for ATP for deres funktion eller aktivitet. Senere lukkes disse nedskæringer i DNA-rygrad igen. Bakterie- og humane topoisomeraser har lignende mekanismer i naturen. Dette er forskellen mellem Topoisomerase I og II.
Du kan downloade PDF-version af denne artikel og bruge den til offline-formål som pr. Citatnotat. Download PDF-version her Forskel mellem Topoisomerase I og II
1.Topoisomerase I. Findes her
2. "Type II topoisomerase." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 6. november 2017. Tilgængelig her
3. "Type I topoisomerase." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 28. november 2017. Tilgængelig her
1. 'Topoisomerase inhibitor' af Vtvu - Eget arbejde, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2.'2rgr 'Af Coachwd på den engelske sprog Wikipedia, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia