Diferència clau: topoisomerasa I vs II
Una cèl·lula necessita ADN per dividir-se en dues cèl·lules filles per divisió cel·lular. L'ADN es duplica mitjançant la replicació de l'ADN. Per tant, hi hauria d'haver un mecanisme especial per tal de replicar l'ADN en espiral molt ferit. La topoisomerasa és un enzim que pot tallar l'ADN en un punt determinat i desenredar el gir de l'ADN i alleujar la naturalesa de la superbobina de l'ADN. És l'enzim que participa en l'enrotllament i el desenrotllament de l'ADN. El problema de la bobina de l'ADN es planteja a causa de l'estructura entrellaçada de l'ADN de doble cadena. Aquest tipus de problemes topològics creats a les cadenes dobles d'ADN es poden corregir mitjançant topoisomerases. Normalment tallen l'esquelet del fosfat d'ADN en una o ambdues cadenes i permeten desenrotllar l'estructura de la superbobina d'ADN. Més tard, la columna vertebral de l'ADN es torna a segellar. Les topoisomerases bacterianes i humanes tenen mecanismes similars. La topoisomerasa I i II són mètodes per tractar l'ADN superenrotllat. La topoisomerasa I talla una cadena de l'ADN de doble cadena i no es requereix ATP per a la seva funció. D' altra banda, la topoisomerasa II talla les dues cadenes de l'ADN i necessita ATP per a la seva activitat. Aquesta és la diferència clau entre la topoisomerasa I i II.
Què és la topoisomerasa I?
La topoisomerasa I és una classe d'enzims que implica la regulació del superenrotllament de l'ADN. Gestionen el superenrotllament de l'ADN creant trencaments d'una sola cadena i relegant les cadenes d'ADN. El seu paper és molt important per a la replicació i transcripció de l'ADN. A més, es subdivideixen en tipus IA i tipus IB. Les topoisomerases de tipus IA s'anomenen topoisomerases procariotes I. D' altra banda, les topoisomerases de tipus IB s'anomenen topoisomerases eucariotes I. Les topoisomerases de tipus IA i de tipus IB són funcionalment diferents. La topoisomerasa procariota I només pot reviure les superbobines negatives d'ADN. I la topoisomerasa eucariota I pot introduir superbobines d'ADN positius, també separen l'ADN del cromosoma fill després de la replicació, i relaxant aquest ADN.
Figura 01: topoisomerasa I i II
La topoisomerasa I d'Ecoli és un holoenzim amb tres àtoms de Zn (II) en els motius de tetracisteïna prop del seu extrem carboxi. Té un pes de 97 kDa. La topoisomerasa I té diverses característiques inusuals. No necessita hidrolització d'ATP per catalitzar la reordenació topològica de l'ADN. La característica de sortida de la topoisomerasa I és que és un monòmer totalment funcional, mentre que la majoria dels enzims que impliquen els complexos reordenaments topològics de l'ADN són de naturalesa oligomèrica.
Què és la topoisomerasa II?
Per tal de gestionar els embolics i les superbobines d'ADN, la topoisomerasa tipus II talla les dues cadenes d'ADN simultàniament. Necessiten hidrolització d'ATP per a aquesta activitat. La topoisomerasa de tipus II canvia el nombre d'enllaços de l'ADN circular en ± 2. Es classifiquen a grans trets en dues categories, el tipus II A i el tipus IIB.
Figura 02: topoisomerasa II
Les topoisomerases Tipus II A inclouen l'ADN girasa bacteriana, la topoisomerasa eucariota II, la topoisomerasa viral eucariota alfa i beta i la topoisomerasa IV. Les topoisomerases de tipus II B inclouen la topoisomerasa VI que es troba a les arquees i la topoisomerasa VI que es troba a les plantes superiors. La funció de la topoisomerasa II és tallar les dues cadenes d'una doble hèlix d'ADN i passar una altra hèlix d'ADN ininterrompuda a través d'ella. Finalment, els extrems tallats tornen a relegar. Les molècules inhibidores de la topoisomerasa II es poden trobar com Hu-331, ICRF-193 i mitindomida.
Quines similituds hi ha entre la topoisomerasa I i II?
- Tots dos són enzims que participen en l'alleujament dels superbobines.
- Tots dos es troben tant en organismes procariotes com en organismes eucariotes.
- Tant les funcions de la topoisomerasa I com la II són molt importants per mantenir la replicació i transcripció adequades de l'ADN a la cèl·lula viva.
- Tots dos són de naturalesa proteica.
Quina diferència hi ha entre la topoisomerasa I i II?
Topoisomerasa I vs Topoisomerasa II |
|
| La topoisomerasa de tipus I és un enzim que canvia el grau de superenrotllament de l'ADN provocant trencaments d'una sola cadena i relegació. | La topoisomerasa de tipus II és un enzim que canvia el grau de superenrotllament de l'ADN provocant la ruptura i la relegació de les cadenes dobles. |
| Hidròlització d'ATP | |
| La topoisomerasa I no necessita hidrolització d'ATP per a la seva funció. | La topoisomerasa II ha de necessitar hidrolització d'ATP per a la seva funció. |
| Trentura d'ADN | |
| Topoisomerasa I fa trencaments d'una sola cadena. | La topoisomerasa II es trenquen les cadenes dobles. |
| Estructura | |
| Topoisomerasa I és un monòmer. | La topoisomerasa II és un heterodímer. |
| Canvi del nombre d'enllaç d'ADN circular | |
| La topoisomerasa I està canviant el nombre d'enllaços d'ADN circular per unitats estrictament 1 o per múltiples d'1(n). | La topoisomerasa II està canviant el nombre d'enllaços d'ADN circular per unitats de ±2. |
Resum: topoisomerasa I vs II
Les topoisomerases són els enzims que intervenen en l'enrotllament o el desenrotllament de l'ADN. Alleugen les superbobines d'ADN i faciliten la replicació i transcripció de l'ADN. Aquests enzims es poden trobar en gairebé tots els organismes com ara; humans, bacteris, plantes superiors, altres bacteris i arquees. Els reordenaments topològics de l'ADN es fan per topoisomerases. La hidrolització de l'ATP no és necessària per a la funció de la topoisomerasa I. La topoisomerasa I talla una cadena única de l'ADN. D' altra banda, la topoisomerasa II talla les dues cadenes de l'ADN i necessita ATP per a la seva funció o activitat. Més tard, aquests talls a la columna vertebral de l'ADN es tornen a segellar. Les topoisomerases bacterianes i humanes tenen mecanismes similars a la natura. Aquesta és la diferència entre la topoisomerasa I i II.
Descarregueu la versió PDF de la topoisomerasa I vs II
Podeu baixar la versió PDF d'aquest article i utilitzar-la per a finalitats fora de línia segons la nota de citació. Si us plau, descarregueu la versió PDF aquí Diferència entre la topoisomerasa I i II
