De grootste verschil tussen helicase en topoisomerase is dat: helicase wikkelt het dubbelstrengs DNA af, terwijl topoisomerase de spanning verlicht die door helicase wordt gecreëerd. Bovendien verbreekt helicase de waterstofbindingen tussen de twee DNA-strengen, terwijl topoisomerase de fosfodiesterbindingen in de DNA-ruggengraat verbreekt.

Helicase en topoisomerase zijn twee enzymen die betrokken zijn bij de DNA-replicatie van zowel eukaryoten als prokaryoten. Ze spelen een sleutelrol bij de scheiding van de DNA-streng door de topologie van DNA te veranderen.

DNA-helicase, RNA-helicase, supercoils, type I topoisomerase, type II topoisomerase, afwikkelen

Wat is helicase

Allereerst is Helicase een speciale klasse van enzymen die betrokken zijn bij bijna alle soorten nucleïnezuurmetabolismegebeurtenissen, waaronder DNA-replicatie, recombinatie en DNA-herstel. Het is ook belangrijk bij de transcriptie, RNA-verwerking, translatie, ribosoombiogenese en verval. Bovendien vereisen de translocatie langs de nucleïnezuren en de functie van helicases energie die is afgeleid van ATP. De belangrijkste functie van helicase is om de dubbelstrengs nucleïnezuren af ​​te wikkelen door de waterstofbruggen tussen nucleotiden te verbreken. In sommige gevallen verstoren helicasen ook de eiwit-nucleïnezuur-interacties. Vanwege de essentiële functie van helicases worden ze alomtegenwoordige en evolutionair geconserveerde eiwitten.

Figuur 1: Helicase en topoisomerase in DNA-replicatie

Daarnaast zijn er twee soorten helicases als DNA-helicase en RNA-helicase. DNA-helicase wikkelt dubbelstrengs DNA af, wat een belangrijke functie is bij de DNA-replicatie. RNA-helicase remodelleert bijvoorbeeld zowel RNA- als RNA-eiwitcomplexen tijdens transcriptie, RNA-splitsing en translatie.

Wat is topoisomerase?

Topoisomerase is een enzym dat verantwoordelijk is voor de toevoeging of verwijdering van supercoils van de DNA-duplex tijdens DNA-replicatie, transcriptie, chromatine-remodellering en recombinatie. Het introduceert enkel- of dubbelstrengs breuken in het DNA-molecuul. Tijdens DNA-replicatie wikkelen helicasen de DNA-duplex af, waardoor supercoils worden geïntroduceerd. De type I-topoisomerasen, een van de twee soorten topo-isomerases, ontspannen DNA door een streng van het dubbelstrengs DNA af te knippen en deze weer samen te voegen. Daarom verwijderen ze de supercoils van de DNA-duplex. Bovendien breekt het type II topo-isomerase, het tweede type topo-isomerase, beide strengen DNA af en voegt het weer samen. Het tweede type topoisomerasen kan echter supercoils introduceren of verwijderen uit de DNA-duplex.

Figuur 2: DNA-topoisomerase IIA

Verder zijn de topoisomerasen functioneel in zowel de groeiende replicatievork als in de chromosomen die DNA-replicatie hebben ondergaan. Hier kunnen beide typen topoisomerases verder worden geclassificeerd. De twee belangrijkste subtypen van de type I-topoisomerasen zijn de type IA-topoisomerase en de type IB-topoisomerase. Het is veelbetekenend dat de type I-topoisomerase geen energie gebruikt voor het verwijderen van supercoils, maar de type II-topoisomerase gebruikt energie die is afgeleid van ATP. De twee belangrijkste subtypen van de type II-topoisomerasen zijn type IIA-topoisomerase en type IIB-topoisomerase. DNA-gyrase is een enzym dat behoort tot het type IIA-topoisomerase.

Overeenkomsten tussen helicase en topoisomerase

Verschil tussen helicase en topoisomerase

Definitie

Helicase verwijst naar elk van de enzymen die de energie gebruiken die is afgeleid van de hydrolyse van nucleosidetrifosfaten om de dubbelstrengs helixstructuur van nucleïnezuren te ontwinden. Topoisomerase verwijst naar een klasse van enzymen die de supercoiling van dubbelstrengs DNA veranderen. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen helicase en topoisomerase.

handelen

Een ander verschil tussen helicase en topo-isomerase is dat helicases inwerken op zowel DNA als RNA, terwijl topo-isomerases alleen op DNA inwerken.

Functie

Rol

Helicase wikkelt het dubbelstrengs DNA af, terwijl topoisomerase de spanning verlicht die door helicase wordt gegenereerd. Daarom is dit een ander verschil tussen helicase en topoisomerase.

Types

De twee soorten helicases zijn de DNA-helicase en RNA-helicase, terwijl de twee belangrijkste soorten topoisomerases de type I-topoisomerase en type II-topoisomerase zijn.

Conclusie

Helicase is een enzym dat verantwoordelijk is voor het afwikkelen van de nucleïnezuren tijdens verschillende soorten metabole gebeurtenissen. Bovendien verbreekt het de waterstofbruggen tussen de dubbelstrengs nucleïnezuren, waaronder zowel DNA als RNA. Aan de andere kant is topoisomerase een enzym dat supercoils kan introduceren of verwijderen uit de DNA-duplex. Dit kan door het introduceren van enkel- of dubbelstrengs breuken. Daarom is het belangrijkste verschil tussen helicase en topoisomerase het type verandering in de topologie van nucleïnezuren.

Verwijzing:

1. Abdelhaleem M. Helicases: een overzicht. Methoden Mol Biol. 2010;587:1–12. Beschikbaar Hier2. Jankowsky, E., "RNA-helicases aan het werk: binding en herschikking" Trends in biochemical sciences vol. 36, 1 (2011): 19-29. Beschikbaar Hier3. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. Moleculaire celbiologie. 4e editie. New York: W.H. Freeman; 2000. Sectie 12.3, De rol van topoisomerasen bij DNA-replicatie. Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

1. "Figuur 14 04 01" Door CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 2. "1zxn" Door Deposition-auteurs: Wei, H., Ruthenburg, A.J., Bechis, S.K., Verdine, G.L.; visualisatie auteur: Gebruiker: Astrojan - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia