Qual è la differenza tra helicase e topoisomerasi

Il differenza principale tra helicase e topoisomerasi è quello helicase svolge il DNA a doppio filamento mentre la topoisomerasi allevia la tensione creata dall'elicasi. Inoltre, l'elicasi rompe i legami idrogeno tra i due filamenti di DNA mentre la topoisomerasi rompe i legami del fosfodiestere nella spina dorsale del DNA.

Helicase e topoisomerasi sono due enzimi coinvolti nella replicazione del DNA di eucarioti e procarioti. Svolgono un ruolo chiave nella separazione del filamento del DNA cambiando la topologia del DNA.

Aree chiave coperte

1. Cos'è Helicase
     - Definizione, Tipi, Funzione
2. Cos'è la topoisomerasi
     - Definizione, Tipi, Funzione
3. Quali sono le somiglianze tra elicasi e topoisomerasi
     - Struttura delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra helicase e topoisomerasi
     - Confronto tra le principali differenze

Parole chiave

DNA Helicase, RNA Helicase, Supercoils, Topoisomerasi di tipo I, Topoisomerasi di Tipo II, Svolgimento

Cos'è Helicase

Innanzitutto, Helicase è una classe speciale di enzimi coinvolti in quasi tutti i tipi di eventi di metabolismo degli acidi nucleici tra cui la replicazione del DNA, la ricombinazione e la riparazione del DNA. È anche importante nella trascrizione, nell'elaborazione dell'RNA, nella traduzione, nella biogenesi dei ribosomi e nel decadimento. Inoltre, la traslocazione lungo gli acidi nucleici e la funzione delle eliche richiedono energia derivata dall'ATP. La funzione principale dell'elicase è di srotolare gli acidi nucleici a doppio filamento rompendo i legami idrogeno tra i nucleotidi. In alcuni casi, le eliche interrompono anche le interazioni acido nucleico-proteico. A causa della funzione essenziale delle eliche, diventano proteine ​​ubiquitarie e conservative.

Figura 1: Helicase e topoisomerasi nella replicazione del DNA

Inoltre, ci sono due tipi di elicotteri come l'elicasi di DNA e l'elicasi di RNA. L'elicasi di DNA svolge il DNA a doppio filamento, che è una funzione importante nella replicazione del DNA. Ad esempio, l'elicasi di RNA rimodella sia i complessi di RNA che di RNA-proteina durante la trascrizione, lo splicing dell'RNA e la traduzione.

Cos'è la topoisomerasi

La topoisomerasi è un enzima responsabile dell'aggiunta o della rimozione di supercoil dal duplex del DNA durante la replicazione del DNA, la trascrizione, il rimodellamento della cromatina e la ricombinazione. Introduce rotture a singolo o doppio filamento sulla molecola del DNA. Durante la replicazione del DNA, gli elicotteri svolgono il duplex del DNA, introducendo supercoil. Le topoisomerasi di tipo I, che è uno dei due tipi di topoisomerasi, rilassano il DNA sgrossando un filamento del DNA a doppio filamento e raggiungendolo. Pertanto, rimuovono i supercoil dal duplex del DNA. Inoltre, il tipo II topoisomerasi, che è il secondo tipo di topoisomerasi, rompe entrambi i fili del DNA e ricongiungersi a esso. Tuttavia, il secondo tipo di topoisomerasi può introdurre o rimuovere supercoils dal duplex del DNA.

Figura 2: DNA Topoisomerasi IIA

Inoltre, le topoisomerasi sono funzionali sia nella crescita della forcella di replicazione che nei cromosomi che hanno subito la replicazione del DNA. Qui, entrambi i tipi di topoisomerasi possono essere ulteriormente classificati. I due sottotipi principali del tipo I topoisomerasi sono il tipo IA topoisomerasi e il tipo IB topoisomerasi. Significativamente, il tipo I topoisomerasi non utilizza energia per la rimozione di supercoil, ma la topoisomerasi di tipo II utilizza l'energia derivata dall'ATP. I due sottotipi principali delle topoisomerasi di tipo II sono la topoisomerasi di tipo IIA e la topoisomerasi di tipo IIB. La DNA girasi è un enzima che appartiene alla topoisomerasi di tipo IIA.

Somiglianze tra elicasi e topoisomerasi

• Helicase e topoisomerasi sono due enzimi coinvolti nella replicazione del DNA.
• Entrambi gli enzimi si verificano negli eucarioti e nei procarioti.
• Inoltre, entrambi possono agire sul DNA.
• Inoltre, la funzione principale di questi enzimi è quella di separare la molecola di DNA a doppio filamento per facilitare l'azione della DNA polimerasi.

Differenza tra elicasi e topoisomerasi

Definizione

Helicase si riferisce a uno qualsiasi degli enzimi che utilizzano l'energia derivata dall'idrolisi dei nucleosidi trifosfati per svolgere la struttura elicoidale a doppio filamento degli acidi nucleici. La topoisomerasi si riferisce a una classe di enzimi, che alterano il superavvolgimento del DNA a doppio filamento. Quindi, questa è la principale differenza tra elicasi e topoisomerasi.

agire

Un'altra differenza tra elicasi e topoisomerasi è che le eliche agiscono sia sul DNA che sull'RNA mentre le topoisomerasi agiscono solo sul DNA.

Funzione

Inoltre, l'elicasi rompe i legami idrogeno tra il DNA a doppio filamento mentre la topoisomerasi rompe i legami fosfodiestere tra i nucleotidi nella spina dorsale del DNA.

Ruolo

Helicase svolge il DNA a doppio filamento mentre la topoisomerasi allevia la tensione generata dall'elicasi. Quindi, questa è un'altra differenza tra helicase e topoisomerasi.

tipi

I due tipi di elicasi sono l'elicasi del DNA e l'elicasi di RNA mentre i due principali tipi di topoisomerasi sono il tipo I topoisomerasi e il tipo II topoisomerasi.

Conclusione

L'helicase è un enzima responsabile dello srotolamento degli acidi nucleici durante vari tipi di eventi metabolici. Inoltre, rompe i legami idrogeno tra gli acidi nucleici a doppio filamento includendo sia il DNA che l'RNA. D'altra parte, la topoisomerasi è un enzima che può introdurre o rimuovere supercoils dal duplex del DNA. Questo è o introducendo interruzioni a singolo o doppio filamento. Pertanto, la principale differenza tra elicasi e topoisomerasi è il tipo di cambiamento nella topologia degli acidi nucleici.

Riferimento:

1. Abdelhaleem M. Helicases: una panoramica. Metodi Mol Biol. 2010; 587: 1-12. Disponibile qui
2. Jankowsky, E., "RNA helicases at work: binding and rearranging" Tendenze in scienze biochimiche vol. 36,1 (2011): 19-29. Disponibile qui
3. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. Biologia cellulare molecolare. 4a edizione. New York: W. H. Freeman; 2000. Sezione 12.3, Il ruolo delle topoisomerasi nella replicazione del DNA. Disponibile qui

Cortesia dell'immagine:

1. "Figura 14 04 01" di CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia  
2. "1zxn" Per autori di deposizione: Wei, H., Ruthenburg, A.J., Bechis, S.K., Verdine, G.L .; autore di visualizzazione: Utente: Astrojan - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia