Was ist der Unterschied zwischen Topoisomerase I und II? - Unterschied Zwischen

Was ist der Unterschied zwischen Topoisomerase I und II?

Das Hauptunterschied zwischen Topoisomerase I und II ist das Topoisomerase I schnitt einen Strang der DNA-Doppelhelix, während Topoisomerase II beide Stränge der DNA-Doppelhelix schneidet. Darüber hinaus benötigt Topoisomerase I keine ATP-Hydrolyse, während Topoisomerase II ATP-Hydrolyse erfordert. Darüber hinaus sind die drei Hauptunterklassen der Topoisomerase I die Topoisomerase vom Typ IA, die Topoisomerase vom Typ IB und die Topoisomerase vom Typ IC, während die beiden Unterklassen der Topoisomerase II die Topoisomerase vom Typ IIA und die Topoisomerase vom Typ IIB sind.

Topoisomerase I und II sind zwei Enzymklassen, die zur Lösung der mit der DNA-Doppelhelix verbundenen topologischen Probleme verantwortlich sind. Im Allgemeinen sind die drei Haupttypen solcher topologischen Probleme Superspule, Verknotung und Verkettung. Sie werden während der DNA-Replikation und -Transkription generiert.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Topoisomerase I?
- Definition, Unterklassen, Funktion
2. Was ist Topoisomerase II?
- Definition, Unterklassen, Funktion
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Topoisomerase I und II?
- Überblick über gemeinsame Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Topoisomerase I und II?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

ATP, DNA-Strangbrüche, Topoisomerase I, Topoisomerase II, Topologische Probleme


Was ist Topoisomerase I?

Topoisomerase I ist eine Klasse von Topoisomerasen, die ausschließlich in Eukaryoten gefunden werden. Es ist für die Entspannung der DNA-Doppelhelix verantwortlich, die durch Über- oder Unterwickeln erzeugt wird. Das Hauptmerkmal dieses Enzyms ist, dass es während des Prozesses Einzelstrangbrüche erzeugt. Sobald der geschnittene DNA-Strang geschnitten ist, kann er sich um den ungeschnittenen DNA-Strang drehen, wodurch der Stress verringert wird. Ein weiteres charakteristisches Merkmal der Topoisomerase I ist, dass dieses Enzym für seine Funktion keine ATP-Hydrolyse benötigt. Nach der Entspannung steigt der abgeschnittene Strang ab.


Abbildung 1: Die Funktion von Topoisomerase bei der DNA-Replikation

Die drei Unterklassen der Topoisomerase I sind Typ IA Topoisomerase, Typ IB Topoisomerase und Typ IC Topoisomerase.

  • Typ IA-Topoisomerase - verantwortlich für das Entfernen von negativen Supercoils. Seine Funktion hängt von Magnesium ab. Es bildet auch ein kovalentes Intermediat mit dem 5'-Ende des DNA-Strangs, der geschnitten werden soll.
  • Typ IB-Topoisomerase - verantwortlich für die Steuerung des Rotationsmechanismus. Es entfernt sowohl positive als auch negative Supercoils und bildet mit dem 3'-Ende ein Intermediat.
  • Typ IC-Topoisomerase - verantwortlich für die Entfernung sowohl positiver als auch negativer Supercoils und ist an der DNA-Reparatur beteiligt. Wie die Topoisomerase vom Typ IB bildet die IC-Topoisomerase ein Intermediat mit dem 3'-Ende.

Was ist Topoisomerase II?

Topoisomerase II ist die andere Klasse der Topoisomerase, die sowohl in Eukaryoten als auch in Prokaryoten vorhanden ist. Ihre Funktion besteht zwar darin, den Stress in der DNA-Doppelhelix abzubauen, führt jedoch zu Doppelstrangbrüchen. Es verwendet auch ATP-Hydrolyse. Die zwei Hauptunterklassen der Topoisomerase II sind jedoch Topoisomerase vom Typ IIA und Topoisomerase vom Typ IIB.


Figur 2: Humane Topoisomerase IIA

  • Typ IIA-Topoisomerase - Vier Haupttypen: E. coli-DNA-Gyrase, die negative Supercoils erzeugt, E. coli-Topoisomerase IV, die negative Supercoils entspannt, einschließlich Dekatenation, humane Topoisomerase II & agr ;, die DNA während der Transkription entspannt, und humane Topoisomerase II & bgr ;, die Rekombination unterdrücken.
  • Typ IIB-Topoisomerase - ist für die Entspannung sowohl positiver als auch negativer Supercoils verantwortlich.

Bezeichnenderweise hängen beide Unterklassen von Topoisomerasen von Magnesiumionen ab und bilden das Zwischenprodukt mit dem 5'-Ende. Insbesondere die Funktion der Topoisomerase II ist für das Funktionieren aller lebenden Organismen unabdingbar.

Ähnlichkeiten zwischen Topoisomerase I und II

  • Topoisomerase I und II sind zwei Enzyme, die für die Lösung topologischer Probleme der DNA-Doppelhelix verantwortlich sind.
  • Sie wirken sowohl auf gewundener als auch unter gewundener DNA.
  • Darüber hinaus ist ihre Funktion für den Fortschritt der DNA-Replikation und -Transkription unerlässlich.
  • Topoisomerasen werden auch basierend auf der Anzahl der DNA-Stränge klassifiziert, die das Enzym während einer Aktionsrunde geschnitten hat.

Unterschied zwischen Topoisomerase I und II

Definition

Topoisomerase I bezieht sich auf die Enzyme, die einen der zwei Stränge doppelsträngiger DNA schneiden, den Strang entspannen und den Strang erneut nähen, während sich Topoisomerase II auf die Enzyme bezieht, die beide Stränge der DNA-Helix gleichzeitig schneiden, um DNA-Verwicklungen und zu verwalten Supercoils. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Topoisomerase I und II.

Art der DNA-Strangbrüche

Ein weiterer Hauptunterschied zwischen Topoisomerase I und II besteht darin, dass Topoisomerase I Einzelstrangbrüche erzeugt, während Topoisomerase II Doppelstrangbrüche erzeugt.

Auftreten

Außerdem kommt Topoisomerase I in Eukaryoten vor, während Topoisomerase II sowohl in Eukaryoten als auch in Prokaryoten vorkommt.

Verwendung von ATP

Topoisomerase I erfordert keine ATP-Hydrolyse, während Topoisomerase II ATP-Hydrolyse erfordert. Daher ist dies ein weiterer Unterschied zwischen Topoisomerase I und II.

Unterklassen

Die drei Hauptunterklassen der Topoisomerase I sind Typ IA Topoisomerase, Typ IB Topoisomerase und Typ IC Topoisomerase, während die beiden Unterklassen der Topoisomerase II Typ IIA Topoisomerase und Typ IIB Topoisomerase sind.

Fazit

Topoisomerase I ist eine Klasse von Topoisomerasen, die ausschließlich in Eukaryoten vorhanden sind. Es erzeugt einsträngige Brüche und benötigt kein ATP für den Entlastungsprozess. Im Gegensatz dazu ist Topoisomerase II eine Klasse von Topoisomerasen, die sowohl in Eukaryoten als auch in Prokaryoten vorhanden sind. Es produziert Doppelstrangbrüche mit der Energie aus ATP. Beide Arten von Topoisomerasen sind dafür verantwortlich, den während der DNA-Replikation und -Transkription erzeugten Stress der DNA-Doppelhelix wieder zu beleben. Der Hauptunterschied zwischen Topoisomerase I und II ist jedoch die Art der Strangbrüche, die durch jeden Enzymtyp erzeugt werden.

Verweise:

1. Banerji, S und M Los. "Wichtige Unterschiede zwischen Topoisomerase-I und -II-Targeting-Agentien."Aktuelle Berichte über Neurologie und Neurowissenschaften., US-amerikanische Nationalbibliothek für Medizin, Aug. 2006,