Kľúčový rozdiel medzi SF1 a SF2 je ich schopnosť uvoľniť nukleové kyseliny. Zatiaľ čo SF1 odvíja iba DNA, SF2 odvíja DNA aj RNA.
Helikáza je jedným z kľúčových enzýmov, ktoré sa podieľajú na procese replikácie DNA, ako aj na procesoch opravy DNA. Primárnou úlohou helikázy je zúčastniť sa procesu odvíjania, aby sa uľahčila separácia molekúl dvojvláknovej DNA. Aktivita enzýmu je nevyhnutná počas iniciačnej fázy replikácie DNA. Helicases sú rozdelené ako Super Family 1 a Super Family 2 predovšetkým na základe ich štrukturálnych rozdielov. V rámci každej superrodiny existuje viac rôznych typov helikáz.
Čo je SF1?
Helikáza Super Family 1 je typ helikázy, ktorá obsahuje hexamérnu štruktúru popri vnútornom jadrovom proteíne, ktorý znázorňuje aktivitu helikázy. Helikáza SF1 je jednou z najväčších tried helikáz a možno ju ďalej kategorizovať ako helikázy SF1A a helikázy SF1B. Proteíny ako PcrA, Rep a UvrD patria do triedy helikáz SF1A. Na porovnanie, proteíny ako RecA a Dda patria do triedy helikáz SF1B. Funkcie helikáz SF1 sa značne líšia. Niektoré z životne dôležitých funkcií helikáz SF1 zahŕňajú replikáciu DNA, rekombináciu DNA, spracovanie fragmentov Okazaki, tvorbu telomér a opravu poškodenia DNA nukleotidovou excíziou. U niektorých bakteriálnych druhov sa helikázy typu SF1 tiež podieľajú na napomáhaní horizontálneho prenosu génov prostredníctvom konjugácie. Okrem toho vo vírusoch helikázy SF1 pomáhajú pri replikácii vírusu.
Obrázok 01: Helicase Action
So štruktúrou helikáz SF1 je spojených veľa rôznych motívov. Obsahujú najmenej 7 konzervovaných motívov spomedzi všetkých rôznych typov helikáz SF1 (Q, I, Ia, II, III, IV, V a VI). Štruktúra helikázy SF1 je kryštál, kde sú motívy zoskupené. Medzi motívmi a väzbovým miestom DNA je charakteristická kapsa viažuca ATP. Nekonzervované domény sú distribuované tak, aby sa zachovala štrukturálna integrita molekuly helikázy. Tieto domény sa môžu líšiť medzi helikázami SF1A a SF1B.
Čo je SF2?
Superrodina 2 helikáza je jednou z najrozmanitejších skupín helikázových superrodín. Existuje mnoho typov helikáz SF2, ako sú helikázy podobné RecQ, helikázy typu RecG, helikázy Rad3/XPD a NS3. Do tejto kategórie patria aj niektoré reštrikčné enzýmy, ako sú reštrikčné enzýmy typu I. Všeobecnou funkciou helikáz SF2 je odvíjanie dvojvláknovej DNA. Niektoré typy helikáz SF2 však nemajú schopnosť úplne pôsobiť ako helikázové enzýmy. SF2 helikázy sa široko používajú aj pri spracovaní RNA. Rodina DEAD-box helikáz SF2 sa podieľa na spracovaní RNA, vrátane transkripcie, zostrihu, spracovania translácie a zostavenia komplexu RNA-proteín.
Obrázok 02: Helicase
Štruktúra helikázy SF2 obsahuje aj zachované motívy. Niektoré domény sa však mierne líšia od domény helikázy SF1. Okrem domény viažucej DNA obsahujú aj doménu viažucu ATP.
Aké sú podobnosti medzi SF1 a SF2?
- SF1 a SF2 vykazujú aktivitu helikázy.
- Obaja sa navyše podieľajú na replikácii a rekombinácii DNA.
- SF1 a SF2 sú zložené zo zachovaných motívov.
- Obe majú doménu viažucu ATP a doménu viažucu DNA.
- Tieto formy sú viacdoménové proteíny.
- Navyše, ak dôjde k mutáciám v ktoromkoľvek type, bude to mať za následok škodlivé účinky.
- SF1 aj SF2 sú kľúčové na zabezpečenie kontinuity bunkového cyklu.
- SF1 a SF2 sa nachádzajú v prokaryotoch aj v eukaryotoch.
Aký je rozdiel medzi SF1 a SF2?
SF1 a SF2 sú dve superrodiny helikáz. Ukazujú veľkú rozmanitosť. Kľúčový rozdiel medzi SF1 a SF2 je v tom, že SF1 sa primárne podieľa na odvíjaní DNA, zatiaľ čo SF2 sa podieľa aj na spracovaní RNA počas transkripcie a translácie. Pri porovnaní rôznych motívov proteínu sa SF1 a SF2 primárne líšia na základe motívu III a motívu IV. Aj keď majú štrukturálnu podobnosť, helikázy SF1 tvoria toroidné hexamérne štruktúry, zatiaľ čo SF2 netvorí tieto štruktúrne usporiadania.
Ďalší rozdiel medzi SF1 a SF2 je v tom, že helikázy SF1 uprednostňujú viac adenínové nukleotidy, zatiaľ čo helikázy SF2 uprednostňujú všetkých päť nukleotidov na odvíjanie. Pri porovnaní smeru odvíjania sa helikázy SF1 translokujú iba v smere 5' až 3', zatiaľ čo helikázy SF2 majú schopnosť translokácie spolu s nukleovými kyselinami v oboch smeroch.
Nasledujúca infografika predstavuje rozdiely medzi SF1 a SF2 v tabuľkovej forme na porovnanie vedľa seba.
Zhrnutie – SF1 vs SF2
Helikázy sú veľmi dôležitá a rôznorodá skupina enzýmov, ktoré sa podieľajú na replikácii DNA. Avšak kvôli svojej vysokej diverzite sú enzýmy kategorizované do superrodín. SF1 a SF2 sú dve najväčšie superrodiny helikáz. Zatiaľ čo SF1 je primárne spojený so spracovaním súvisiacim s DNA, SF2 je spojený so spracovaním DNA aj RNA. Toto je kľúčový rozdiel medzi SF1 a SF2. Okrem toho sa SF1 a SF2 líšia aj vo svojom štruktúrnom usporiadaní, pretože SF2 netvorí hexamérne štruktúry. Mutácie v helikázach SF1 a SF2 povedú k rozvoju rakoviny po dysregulácii bunkového cyklu a iných životne dôležitých mechanizmov, ako je oprava DNA.
