Kľúčovým rozdielom medzi prokaryotickou a eukaryotickou topoizomerázou je bunkový pôvod topoizomerázy. Prokaryotické topoizomerázy sú prítomné v bunkách prokaryotického bunkového pôvodu, zatiaľ čo eukaryotické topoizomerázy sú prítomné medzi organizmami eukaryotického bunkového pôvodu. Okrem toho sa líšia aj distribúciou. Prokaryotické topoizomerázy sú prítomné v cytoplazme bunky, zatiaľ čo eukaryotické topoizomerázy sú distribuované v jadre.
Izomeráza je skupina enzýmov, ktoré katalyzujú štruktúrne preskupenie molekúl. Topoizomeráza je jedným typom izomeráz. Upravuje topológiu molekuly DNA reguláciou supercoilingu DNA. Prereže a znovu uzavrie jedno alebo obe vlákna duplexu DNA. Preto je DNA schopná podstúpiť replikáciu, transkripciu, opravu a chromozomálnu segregáciu. Existujú dva typy topoizomeráz, a to topoizomeráza I a II.
Čo je prokaryotická topoizomeráza?
Prokaryotická DNA topoizomerázy sú enzýmy potrebné počas replikácie prokaryotickej DNA. Zmierňujú stres počas supercoilingu DNA tým, že spôsobujú jednovláknové a dvojvláknové zlomy.
Typy prokaryotických topoizomeráz
Topoizomerázy typu I sú zodpovedné za jednovláknové zlomy, zatiaľ čo topoizomerázy typu II spôsobujú dvojvláknové zlomy. Topo IA, Topo IC a reverzná gyráza sú hlavné tri typy prokaryotických topoizomeráz, ktoré sú väčšinou prítomné v baktériách a archeách. Typ IIA a typ IIB sú topoizomerázy typu II prítomné v prokaryotoch.
Kamptotecín a nekamptotecín inhibujú pôsobenie prokaryotickej topoizomerázy typu I a sú to dobre známe lieky na protirakovinové terapie.
Čo je eukaryotická topoizomeráza?
Eukaryotické topoizomerázy sa podieľajú na replikácii eukaryotickej DNA. Pomáhajú pri odstraňovaní pozitívnych a negatívnych supercoilov počas odvíjania dvojitej špirály v iniciačnej fáze replikácie
Typy eukaryotických topoizomeráz
Eukaryoty nesú topoizomerázy typu I aj typu II. Podobne ako u prokaryot, topoizomerázy typu I lámu jednotlivé vlákna DNA. Na rozdiel od toho topoizomerázy typu II spôsobujú dvojvláknové zlomy. Topoizomerázy typu I v eukaryotoch sú podskupiny topoizomerázy typu IB, zatiaľ čo podtriedy typu IIA vrátane typu IIa sú prítomné vo vyšších eukaryotoch, ako sú cicavce. Kvasinky majú špeciálne topoizomerázy.
Obrázok 01: Účinok topoizomeráz v eukaryotoch
Kamptotecín a nekamptotecínové lieky môžu inhibovať aj eukaryotické topoizomerázy. Preto sú užitočné ako protirakovinové činidlá na zabránenie proliferácie rakovinových buniek inhibíciou procesu replikácie.
Aké sú podobnosti medzi prokaryotickou a eukaryotickou topoizomerázou?
- Obe topoizomerázy spôsobujú jednovláknové alebo dvojvláknové zlomy, aby uvoľnili napätie počas supercoilingu.
- Sú nevyhnutné pre replikáciu DNA.
- Môžu odstrániť pozitívne aj negatívne supercoil.
- Obe topoizomerázy sú v dvoch typoch ako typ I a typ II.
- Kamptotecín a nekamptotecínové lieky inhibujú účinok oboch topoizomeráz.
Aký je rozdiel medzi prokaryotickou a eukaryotickou topoizomerázou?
Prokaryotické topoizomerázy sú prítomné v cytoplazme baktérií a archaea. Naproti tomu eukaryotické topoizomerázy sú prítomné v jadre. Topo IA, Topo IC a reverzná gyráza sú prokaryotická topoizomeráza typu I, zatiaľ čo eukaryotická topoizomeráza typu I zahŕňa podskupiny topoizomerázy typu IB. Prokaryotická topoizomeráza typu II zahŕňa typ IIA a typ IIB, zatiaľ čo eukaryotická topoizomeráza typu II zahŕňa podtriedy typu IIA.
Zhrnutie – Prokaryotická vs eukaryotická topoizomeráza
DNA topoizomerázy sú enzýmy, ktoré sa podieľajú na odstraňovaní pozitívnych a negatívnych supercoilov vytvorených počas procesu odvíjania replikácie DNA. Rozdiel medzi prokaryotickou a eukaryotickou topoizomerázou závisí od ich bunkového pôvodu enzýmu a distribúcie.
