Kluczowa różnica między helikazą a topoizomerazą polega na tym, że helikaza jest enzymem, który oddziela dwie komplementarne nici DNA poprzez rozrywanie wiązań wodorowych między zasadami dwóch nici, podczas gdy topoizomeraza jest enzymem, który usuwa dodatnie i ujemne superzwoje powstałe podczas rozwijania proces DNA poprzez cięcie i ponowne zamykanie jednej lub obu nici dupleksu DNA.
DNA to podwójna helisa. Istnieje w dwóch komplementarnych niciach połączonych ze sobą wiązaniami wodorowymi. Replikacja DNA, transkrypcja i naprawa DNA wymagają oddzielenia od siebie dwóch nici w celu utworzenia nowych kopii, wytworzenia mRNA i dodania nukleotydów do naprawy. W tym momencie w grę wchodzą dwa enzymy, helikaza i topoizomeraza. Dlatego zarówno helikazy, jak i topoizomerazy są niezbędne w rozwijaniu DNA. Helikaza rozdziela dwuniciowy DNA na pojedyncze nici poprzez zerwanie wiązań wodorowych między parami zasad nukleotydowych w dwuniciowym DNA. W przeciwieństwie do tego, topoizomeraza rozwiązuje skręt DNA i łagodzi naturę superskrętu DNA, przecinając szkielet fosforanowy DNA na jedną lub obie nici.
Co to jest Helicase?
Helikaza jest niezbędnym enzymem podczas replikacji, transkrypcji, rekombinacji i naprawy DNA. Helicase jest w stanie zrywać wiązania wodorowe istniejące między podstawami dwóch komplementarnych nici helisy DNA. Aby oddzielić dwie nici, helikaza wiąże się z DNA w miejscu, w którym rozpoczyna się synteza nowej nici. Tworzy widełki replikacyjne i inicjuje zrywanie wiązań wodorowych jeden po drugim. Helicase wykorzystuje do swojej aktywności energię ATP.
Rysunek 01: Helikaza podczas replikacji DNA
Oprócz powyższego istnieją helikazy DNA oraz helikazy RNA. Helikazy RNA wspomagają wszystkie procesy RNA, w tym transkrypcję, splicing i translację, transport RNA, edycję RNA itp.
Co to jest topoizomeraza?
Topoizomeraza to enzym, który przecina DNA w określonym miejscu i rozwiązuje skręt DNA oraz łagodzi naturę superskrętu DNA. Podczas działania helikazy następuje superzwijanie się DNA ze względu na splecioną strukturę dwuniciowego DNA. Tego typu problemy topologiczne powstałe w podwójnych niciach DNA można skorygować za pomocą topoizomeraz. Zwykle przecinają one szkielet fosforanowy DNA na jedną lub obie nici i umożliwiają rozwinięcie struktury superzwoju DNA. Później topoizomeraza ponownie uszczelnia szkielet DNA.
Rysunek 02: Działanie i hamowanie topoizomerazy
Topoizomerazy I i II to dwa rodzaje topoizomeraz, które zajmują się superskręconym DNA. Topoizomeraza I tnie jedną nić w dwuniciowym DNA bez wykorzystywania energii. W przeciwieństwie do tego, topoizomeraza II tnie obie nici DNA, wykorzystując do swojej aktywności ATP. Dzięki aktywności topoizomerazy DNA może podlegać replikacji, transkrypcji, naprawie, segregacji chromosomowej itp.
Jakie są podobieństwa między helikazą a topoizomerazą?
- Helikaza i topoizomeraza to dwa enzymy potrzebne do replikacji, transkrypcji i naprawy DNA.
- Oba enzymy pomagają w rozwijaniu dwuniciowego DNA.
Jaka jest różnica między helikazą a topoizomerazą?
Enzym helikazy rozbija wiązania wodorowe między zasadami dwóch komplementarnych nici DNA lub RNA i oddziela dwie nici od siebie. Z drugiej strony, enzym topoizomeraza zmienia superzwijanie się dwuniciowego DNA poprzez odcięcie szkieletu fosforanowego jednej nici lub dwóch nici. To jest więc kluczowa różnica między helikazą a topoizomerazą. Ponadto helikaza działa zarówno na DNA, jak i RNA, podczas gdy topoizomeraza działa tylko na DNA. Dlatego jest to kolejna różnica między helikazą a topoizomerazą.
Podsumowanie – Helikaza kontra topoizomeraza
Helicase to enzym, który oddziela wygrzane dwie nici DNA, RNA lub hybrydy DNA-RNA poprzez zerwanie wiązań wodorowych między zasadami. Pełni swoją funkcję wykorzystując energię. W przeciwieństwie do tego, topoizomeraza jest enzymem, który tworzy jedno- lub dwuniciowe pęknięcia w celu złagodzenia stresu podczas superzwijania. To jest więc kluczowa różnica między helikazą a topoizomerazą. Oba enzymy są ważne w replikacji, transkrypcji i naprawie DNA.
