Klíčový rozdíl mezi helikázou a topoizomerázou je v tom, že helikáza je enzym, který odděluje dvě komplementární vlákna DNA rozbitím vodíkových vazeb mezi bázemi dvou vláken, zatímco topoizomeráza je enzym, který odstraňuje pozitivní a negativní superspirály vzniklé během odvíjení proces DNA řezáním a opětovným uzavřením jednoho nebo obou vláken duplexu DNA.
DNA je dvojitá šroubovice. Existuje ve dvou komplementárních vláknech spojených vodíkovými vazbami. Replikace DNA, transkripce a oprava DNA vyžadují, aby byly dvě vlákna od sebe oddělena, aby se vytvořily nové kopie, vytvořila se mRNA a přidaly se nukleotidy k opravě. V tomto bodě vstupují do hry dva enzymy helikáza a topoizomeráza. Proto jsou při odvíjení DNA nezbytné jak helikáza, tak topoizomerázy. Helikáza odděluje dvouvláknovou DNA na jednovláknová přerušením vodíkových vazeb mezi páry nukleotidových bází ve dvouvláknové DNA. Naproti tomu topoizomeráza rozplétá zkroucení DNA a uvolňuje povahu supercoil DNA přeříznutím fosfátové páteře DNA buď v jednom nebo obou řetězcích.
Co je Helicase?
Helikáza je nezbytný enzym během replikace, transkripce, rekombinace a opravy DNA. Helikáza je schopna rozbít vodíkové vazby existující mezi bázemi dvou komplementárních řetězců šroubovice DNA. K oddělení dvou vláken se helikáza váže s DNA v místě, kde začíná syntéza nového vlákna. Vytváří replikační vidlici a iniciuje štěpení vodíkových vazeb jednu po druhé. Helikáza využívá ke své činnosti energii ATP.
Obrázek 01: Helikáza během replikace DNA
Kromě výše uvedeného existují helikázy DNA a také helikázy RNA. RNA helikázy pomáhají všem procesům RNA, včetně transkripce, sestřihu a translace, transportu RNA, úprav RNA atd.
Co je topoizomeráza?
Topoizomeráza je enzym, který řeže DNA v určitém bodě a rozplétá zkroucení DNA a uvolňuje povahu supercoil DNA. Během působení helikázy dochází k supercoilingu DNA díky propletené struktuře dvouvláknové DNA. Tyto typy topologických problémů vytvořených ve zdvojených řetězcích DNA mohou být korigovány topoizomerázami. Obvykle přerušují DNA fosfátovou páteř buď v jednom nebo obou vláknech a umožňují rozvinutí struktury supercoil DNA. Později topoizomeráza opět utěsní páteř DNA.
Obrázek 02: Akce a inhibice topoizomerázy
Topoizomeráza I a II jsou dva typy topoizomeráz, které se zabývají nadšroubovicovou DNA. Topoizomeráza I štěpí jedno vlákno ve dvouvláknové DNA bez využití energie. Naproti tomu topoizomeráza II štěpí v DNA oba řetězce a pro svou aktivitu využívá ATP. Díky aktivitě topoizomerázy je DNA schopna podstoupit replikaci, transkripci, opravu a chromozomální segregaci atd.
Jaké jsou podobnosti mezi helikázou a topoizomerázou?
- Helikáza a topoizomeráza jsou dva enzymy potřebné pro replikaci, transkripci a opravu DNA.
- Oba enzymy pomáhají při odvíjení dvouvláknové DNA.
Jaký je rozdíl mezi helikázou a topoizomerázou?
Enzym helikáza štěpí vodíkové vazby mezi bázemi dvou komplementárních řetězců DNA nebo RNA a odděluje dva řetězce od sebe. Na druhé straně enzym topoizomeráza mění superspirál dvojvláknové DNA tím, že štěpí fosfátovou kostru buď v jednom vlákně nebo ve dvou vláknech. Toto je klíčový rozdíl mezi helikázou a topoizomerázou. Dále helikáza působí jak na DNA, tak na RNA, zatímco topoizomeráza působí pouze na DNA. Proto je to další rozdíl mezi helikázou a topoizomerázou.
Shrnutí – Helikáza vs topoizomeráza
Helikáza je enzym, který odděluje žíhané dva řetězce DNA, RNA nebo hybridu DNA-RNA rozbitím vodíkových vazeb mezi bázemi. Svou funkci plní využíváním energie. Naproti tomu topoizomeráza je enzym, který vytváří jednořetězcové nebo dvouřetězcové zlomy ke zmírnění stresu během supercoilingu. Toto je klíčový rozdíl mezi helikázou a topoizomerázou. Oba enzymy jsou důležité při replikaci, transkripci a opravě DNA.
