Різниця між хеліказою і топоізомеразою

The ключова різниця між геліказою та топоізомеразою це те, що геліказа - це фермент, який відокремлює дві комплементарні ланцюги ДНК шляхом розриву водневих зв’язків між основами двох ланцюгів, тоді як топоізомераза - це фермент, який видаляє позитивні та негативні надкришки, що утворюються в процесі розмотування ДНК, шляхом розрізання та повторного ущільнення однієї або обох ланцюгів ДНК дуплекс.

ДНК - подвійна спіраль. Він існує у двох комплементарних ланцюгах, з’єднаних разом водневими зв’язками. Реплікація, транскрипція ДНК та відновлення ДНК вимагають відділення двох ланцюгів один від одного, щоб зробити нові копії, зробити мРНК та додати нуклеотиди для відновлення. Два ферменти геліказа та топоізомераза вступають у цю гру. Отже, і геліказа, і топоізомерази є важливими для розмотування ДНК. Геліказа розділяє дволанцюжкову ДНК на одиночні ланцюги, розриваючи водневі зв’язки між парами нуклеотидних основ у дволанцюжковій ДНК. На відміну від цього, топоізомераза розкручує скручування ДНК і позбавляє від природи надшерстя ДНК, розрізаючи магістраль фосфату ДНК в одній або обох нитках.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке Геліказа 
3. Що таке топоізомераза
4. Подібність між хеліказою і топоізомеразою
5. Порівняльне порівняння - Геліказа проти Топоізомераза в табличній формі
6. Підсумок

Що таке Геліказа?

Геліказа - це важливий фермент під час реплікації, транскрипції, рекомбінації та відновлення ДНК. Геліказа здатна розірвати водневі зв’язки, що існують між основами двох комплементарних ланцюгів спіралі ДНК. Для відокремлення двох ниток геліказа пов'язується з ДНК в тому місці, де ініціюється синтез нової ланцюга. Він створює реплікаційну вилку і ініціює розрив водневих зв’язків по черзі. Геліказа використовує енергію АТФ для своєї діяльності.

Малюнок 01: Геліказа під час реплікації ДНК

Крім перерахованого вище, є гелікази ДНК, а також гелікази РНК. РНК-гелікази допомагають усім процесам РНК, включаючи транскрипцію, сплайсинг та трансляцію, транспорт РНК, редагування РНК тощо.

Що таке топоізомераза?

Топоізомераза - це фермент, який розрізає ДНК у певній точці і розкручує скручування ДНК та знімає природу надкриттів ДНК. Під час дії гелікази відбувається переохолодження ДНК за рахунок переплетеної структури дволанцюжкової ДНК. Ці типи топологічних проблем, що створюються в подвійних нитках ДНК, можна виправити топоізомеразами. Зазвичай вони розрізають основу ДНК-фосфату або в одній, або в обох ланцюгах, і дозволяють розмотати структуру надкрилових ДНК. Пізніше топоізомераза знову запечатує кістяк ДНК.

Малюнок 02: Дія та інгібування топоізомерази

Топоізомераза I і II - це два типи топоізомерази, які мають справу з переохолодженою ДНК. Топоізомераза I розрізає одну ланцюг у дволанцюговій ДНК, не використовуючи енергію. Навпаки, топоізомераза II розрізає обидві нитки в ДНК, використовуючи АТФ для своєї активності. Завдяки активності топоізомерази ДНК здатна зазнати реплікації, транскрипції, репарації та хромосомної сегрегації тощо.

Які схожість між геліказою та топоізомеразою?

• Геліказа і топоізомераза - два ферменти, необхідні для реплікації, транскрипції та відновлення ДНК.
• Обидва ферменти допомагають розмотати дволанцюжкову ДНК.

Яка різниця між хеліказою та топоізомеразою?

Фермент хелікази розриває водневі зв’язки між основами двох комплементарних ланцюгів ДНК або РНК і відокремлює дві ланцюги один від одного. З іншого боку, фермент топоізомераза змінює перекривлення дволанцюжкової ДНК, розрізаючи фосфатну магістраль як в одній, так і в подвійній ланцюзі. Отже, це ключова відмінність гелікази від топоізомерази. Крім того, геліказа діє як на ДНК, так і на РНК, тоді як топоізомераза діє лише на ДНК. Тому це ще одна відмінність між геліказою та топоізомеразою.

Підсумок - Геліказа проти топоізомерази

Геліказа - це фермент, який відокремлює відпалені дві ланцюги ДНК, РНК або гібрид ДНК-РНК, розриваючи водневі зв’язки між основами. Він виконує свою функцію, використовуючи енергію. Навпаки, топоізомераза - це фермент, який створює одноланцюгові або дволанцюгові розриви, щоб зняти стрес під час переохолодження. Отже, це ключова відмінність гелікази від топоізомерази. Обидва ферменти важливі для реплікації, транскрипції та відновлення ДНК.

Довідка:

1. "геліказа". Новини природи, видавнича група Nature, доступна тут.
2. Лодиш, Харві. "Роль топоізомераз у реплікації ДНК". Молекулярна клітинна біологія. 4-е видання., Національна медична бібліотека США, 1 січня 1970 р., Доступне тут.

Надано зображення:

1. "Реплікація ДНК 0323" від OpenStax - (CC BY 4.0) через Вікісховище Commons
2. "Інгібітор топоізомерази" Vtvu - Власна робота (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons