Kluczową różnicą między SF1 i SF2 jest ich zdolność do rozwijania kwasów nukleinowych. Podczas gdy SF1 rozwija tylko DNA, SF2 rozwija zarówno DNA, jak i RNA.
Helicase jest jednym z kluczowych enzymów biorących udział w procesie replikacji DNA, a także w procesach naprawy DNA. Podstawową rolą helikazy jest udział w procesie rozwijania w celu ułatwienia separacji dwuniciowych cząsteczek DNA. Aktywność enzymu jest niezbędna w fazie inicjacji replikacji DNA. Helikazy są podzielone na Super Family 1 i Super Family 2 głównie na podstawie ich różnic strukturalnych. W każdej superrodzinie istnieje więcej różnorodnych typów helik.
Co to jest SF1?
Helikaza Super Family 1 to rodzaj helikazy, która zawiera strukturę heksameryczną wraz z wewnętrznym białkiem rdzeniowym, co odzwierciedla aktywność helikazy. Helikaza SF1 jest jedną z największych klas helikazy i może być dalej klasyfikowana jako helikazy SF1A i helikazy SF1B. Białka takie jak PcrA, Rep i UvrD należą do klasy helikaz SF1A. Dla porównania białka takie jak RecA i Dda należą do klasy helikaz SF1B. Funkcje helikaz SF1 są bardzo zróżnicowane. Niektóre z życiowych funkcji helikaz SF1 obejmują replikację DNA, rekombinację DNA, przetwarzanie fragmentów Okazaki, tworzenie telomerów i naprawę uszkodzeń DNA przez wycinanie nukleotydów. W niektórych gatunkach bakterii helikazy typu SF1 również biorą udział w poziomym transferze genów poprzez koniugację. Ponadto w wirusach helikazy SF1 pomagają w replikacji wirusa.
Rysunek 01: Akcja helikazy
Istnieje wiele różnych motywów związanych ze strukturą helikaz SF1. Zawierają one co najmniej 7 konserwatywnych motywów spośród wszystkich różnych typów helikaz SF1 (Q, I, Ia, II, III, IV, V i VI). Struktura helikazy SF1 jest kryształem, w którym motywy są zgrupowane razem. Pomiędzy motywami a miejscem wiązania DNA znajduje się charakterystyczna kieszeń wiążąca ATP. Niekonserwatywne domeny są rozmieszczone w celu zachowania integralności strukturalnej cząsteczki helikazy. Te domeny mogą różnić się między helikazami SF1A i helikazami SF1B.
Co to jest SF2?
Super family 2 helicase to jedna z najbardziej zróżnicowanych grup superrodzin helikaz. Istnieje wiele typów helik SF2, takich jak helikazy typu RecQ, helikazy typu RecG, helikazy Rad3/XPD i NS3. Niektóre enzymy restrykcyjne, takie jak enzymy restrykcyjne typu I, również należą do tej kategorii. Ogólną funkcją helikaz SF2 jest rozwijanie dwuniciowego DNA. Jednak niektóre typy helikaz SF2 nie mają zdolności do pełnego działania jako enzymy helikazy. Helikazy SF2 są również szeroko stosowane w obróbce RNA. Rodzina helikaz SF2 DEAD-box bierze udział w przetwarzaniu RNA, w tym w transkrypcji, splicingu, przetwarzaniu translacji i montażu kompleksu RNA-białko.
Rysunek 02: Helikaza
Struktura helikazy SF2 zawiera również konserwatywne motywy. Jednak niektóre domeny różnią się nieznacznie od helikazy SF1. Zawierają również domenę wiążącą ATP oprócz domeny wiążącej DNA.
Jakie są podobieństwa między SF1 i SF2?
- SF1 i SF2 pokazują aktywność helikazy.
- Ponadto obaj biorą udział w replikacji i rekombinacji DNA.
- SF1 i SF2 składają się z zachowanych motywów.
- Oba mają domenę wiążącą ATP i domenę wiążącą DNA.
- Te formy są białkami wielodomenowymi.
- Ponadto, jeśli mutacje zajdą w którymkolwiek typie, spowoduje to szkodliwe efekty.
- Zarówno SF1, jak i SF2 mają kluczowe znaczenie dla zapewnienia ciągłości cyklu komórkowego.
- SF1 i SF2 występują zarówno u prokariontów, jak i eukariontów.
Jaka jest różnica między SF1 a SF2?
SF1 i SF2 to dwie super rodziny helikazy. Wykazują dużą różnorodność. Kluczowa różnica między SF1 i SF2 polega na tym, że SF1 bierze udział przede wszystkim w rozwijaniu DNA, podczas gdy SF2 bierze również udział w przetwarzaniu RNA podczas transkrypcji i translacji. Porównując różne motywy białka, SF1 i SF2 różnią się przede wszystkim motywem III i motywem IV. Chociaż mają one podobieństwo strukturalne, helikazy SF1 tworzą toroidalne struktury heksameryczne, podczas gdy SF2 nie tworzy tych struktur strukturalnych.
Kolejną różnicą między SF1 i SF2 jest to, że helikazy SF1 preferują bardziej nukleotydy adeninowe, podczas gdy helikazy SF2 preferują wszystkie pięć nukleotydów jako cel do odwijania. Porównując kierunek odwijania, helikazy SF1 przemieszczają się tylko w kierunku 5’ do 3’, podczas gdy helikazy SF2 mają zdolność translokacji wraz z kwasami nukleinowymi w obu kierunkach.
Poniższa infografika przedstawia różnice między SF1 i SF2 w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – SF1 kontra SF2
Helikazy to bardzo ważna i zróżnicowana grupa enzymów biorących udział w replikacji DNA. Jednak ze względu na dużą różnorodność enzymy są podzielone na nadrodziny. SF1 i SF2 to dwie największe superrodziny helik. Podczas gdy SF1 jest głównie związany z przetwarzaniem związanym z DNA, SF2 jest związany zarówno z przetwarzaniem DNA, jak i RNA. Jest to więc kluczowa różnica między SF1 i SF2. Co więcej, SF1 i SF2 różnią się również układem strukturalnym, ponieważ SF2 nie tworzy struktur heksamerycznych. Mutacje w helikazach SF1 i SF2 doprowadzą do rozwoju raka po rozregulowaniu cyklu komórkowego i innych ważnych mechanizmów, takich jak naprawa DNA.
