Kľúčový rozdiel medzi helikázou a topoizomerázou je v tom, že helikáza je enzým, ktorý oddeľuje dve komplementárne vlákna DNA rozbitím vodíkových väzieb medzi bázami dvoch vlákien, zatiaľ čo topoizomeráza je enzým, ktorý odstraňuje pozitívne a negatívne superzávitnice vytvorené počas odvíjania proces DNA prerezaním a opätovným uzavretím jedného alebo oboch vlákien duplexu DNA.
DNA je dvojitá špirála. Existuje v dvoch komplementárnych vláknach spojených vodíkovými väzbami. Replikácia DNA, transkripcia a oprava DNA si vyžadujú oddelenie dvoch reťazcov od seba, aby sa vytvorili nové kópie, mRNA a pridanie nukleotidov na opravu. V tomto bode vstupujú do hry dva enzýmy helikáza a topoizomeráza. Preto sú helikáza aj topoizomerázy nevyhnutné pri odvíjaní DNA. Helikáza oddeľuje dvojvláknovú DNA na jednoduché vlákna prerušením vodíkových väzieb medzi pármi nukleotidových báz v dvojvláknovej DNA. Na rozdiel od toho topoizomeráza rozmotáva skrútenie DNA a uvoľňuje povahu supercoil DNA prerezaním fosfátovej kostry DNA buď v jednom alebo oboch reťazcoch.
Čo je Helicase?
Helikáza je nevyhnutný enzým počas replikácie, transkripcie, rekombinácie a opravy DNA. Helikáza je schopná rozbiť vodíkové väzby existujúce medzi bázami dvoch komplementárnych reťazcov špirály DNA. Na oddelenie dvoch vlákien sa helikáza viaže s DNA v mieste, kde začína syntéza nového vlákna. Vytvára replikačnú vidlicu a spúšťa štiepenie vodíkových väzieb jednej po druhej. Helikáza využíva na svoju činnosť energiu ATP.
Obrázok 01: Helikáza počas replikácie DNA
Okrem vyššie uvedeného existujú helikázy DNA a tiež helikázy RNA. RNA helikázy pomáhajú všetkým procesom RNA, vrátane transkripcie, zostrihu a translácie, transportu RNA, úpravy RNA atď.
Čo je topoizomeráza?
Topoizomeráza je enzým, ktorý štiepi DNA v určitom bode a odhaľuje skrútenie DNA a zmierňuje povahu supercoil DNA. Počas pôsobenia helikázy dochádza k superzvinutiu DNA v dôsledku prepletenej štruktúry dvojvláknovej DNA. Tieto typy topologických problémov vytvorených v dvojitých vláknach DNA môžu byť korigované topoizomerázami. Zvyčajne prerušujú DNA fosfátový hlavný reťazec buď v jednom alebo oboch reťazcoch a umožňujú rozvinúť štruktúru supercoil DNA. Neskôr topoizomeráza opäť utesní kostru DNA.
Obrázok 02: Účinok a inhibícia topoizomerázy
Topoizomeráza I a II sú dva typy topoizomeráz, ktoré sa zaoberajú nadzávitnicovou DNA. Topoizomeráza I štiepi jedno vlákno v dvojvláknovej DNA bez využitia energie. Na rozdiel od toho topoizomeráza II štiepi obe vlákna v DNA, pričom na svoju aktivitu využíva ATP. Vďaka aktivite topoizomeráz je DNA schopná podstúpiť replikáciu, transkripciu, opravu a chromozomálnu segregáciu atď.
Aké sú podobnosti medzi helikázou a topoizomerázou?
- Helikáza a topoizomeráza sú dva enzýmy potrebné na replikáciu, transkripciu a opravu DNA.
- Oba enzýmy pomáhajú pri odvíjaní dvojvláknovej DNA.
Aký je rozdiel medzi helikázou a topoizomerázou?
Enzým helikáza štiepi vodíkové väzby medzi bázami dvoch komplementárnych reťazcov DNA alebo RNA a oddeľuje dve vlákna od seba. Na druhej strane topoizomerázový enzým mení superzávitnicu dvojvláknovej DNA prerezaním fosfátového hlavného reťazca buď v jednom alebo v dvoch vláknach. Toto je kľúčový rozdiel medzi helikázou a topoizomerázou. Okrem toho helikáza pôsobí na DNA aj RNA, zatiaľ čo topoizomeráza pôsobí iba na DNA. Preto je to ďalší rozdiel medzi helikázou a topoizomerázou.
Zhrnutie – Helikáza vs topoizomeráza
Helikáza je enzým, ktorý oddeľuje žíhané dva reťazce DNA, RNA alebo hybridu DNA-RNA prerušením vodíkových väzieb medzi bázami. Svoju funkciu plní využívaním energie. Naproti tomu topoizomeráza je enzým, ktorý vytvára jednovláknové alebo dvojvláknové zlomy na zmiernenie stresu počas supercoilingu. Toto je kľúčový rozdiel medzi helikázou a topoizomerázou. Oba enzýmy sú dôležité pri replikácii, transkripcii a oprave DNA.
