Key Difference – Topoisomerase I vs II
DNA é necessário para uma célula se dividir em duas células filhas por divisão celular. O DNA é duplicado pela replicação do DNA. Portanto, deve haver um mecanismo especial para replicar o DNA espiralado altamente enrolado. A topoisomerase é uma enzima que pode cortar o DNA em um ponto específico e desvendar a torção do DNA e aliviar a natureza da superespira do DNA. É a enzima que participa do enrolamento e desenrolamento do DNA. O problema do enrolamento do DNA é levantado devido à estrutura entrelaçada do DNA de fita dupla. Esses tipos de problemas topológicos criados nas fitas duplas de DNA podem ser corrigidos por topoisomerases. Eles geralmente cortam a cadeia principal de fosfato de DNA em uma ou ambas as fitas e permitem que a estrutura da superespira de DNA seja desenrolada. Mais tarde, o backbone de DNA é novamente selado. As topoisomerases bacterianas e humanas estão tendo mecanismos semelhantes. As topoisomerases I e II são métodos para lidar com DNA superenrolado. A topoisomerase I corta uma fita no DNA de fita dupla e nenhum ATP é necessário para sua função. Por outro lado, a Topoisomerase II corta ambas as fitas do DNA e precisa de ATP para sua atividade. Esta é a principal diferença entre a Topoisomerase I e II.
O que é topoisomerase I?
Topoisomerase I é uma classe de enzima que envolve a regulação do superenrolamento do DNA. Eles gerenciam o superenrolamento no DNA criando quebras de fita simples e relegando as fitas de DNA. Seu papel é altamente importante para a replicação e transcrição do DNA. Eles são subdivididos em tipo IA e tipo IB. As topoisomerases do tipo IA são referidas como topoisomerases I procarióticas. Por outro lado, as topoisomerases do tipo IB são referidas como topoisomerases eucarióticas I. As topoisomerases do tipo IA e do tipo IB são funcionalmente diferentes. A topoisomerase I procariótica só pode reviver as superenrolações de DNA negativas. E a topoisomerase eucariótica eu posso introduzir supercoils de DNA positivo, também separam o DNA do cromossomo filho após a replicação, e relaxam esse DNA.
Figura 01: Topoisomerase I e II
A Ecoli topoisomerase I é uma holoenzima com três átomos de Zn (II) nos motivos de tetracisteína perto de seu terminal carboxi. Tem 97 kDa em peso. A topoisomerase I tem várias características incomuns. Não precisa de hidrólise de ATP para catalisar o rearranjo topológico do DNA. A característica de saída da topoisomerase I é que ela é um monômero totalmente funcional, enquanto a maioria das enzimas que envolvem os rearranjos topológicos complexos do DNA são de natureza oligomérica.
O que é topoisomerase II?
A fim de gerenciar os emaranhados de DNA e supercoils, a topoisomerase tipo II corta ambas as fitas de DNA simultaneamente. Eles precisam de hidrólise de ATP para esta atividade. A topoisomerase tipo II altera o número de ligação do DNA circular em ± 2. Eles são amplamente classificados em duas categorias, a saber, Tipo II A e Tipo IIB.
Figura 02: Topoisomerase II
Tipos II A topoisomerases incluem DNA girase bacteriana, topoisomerase II eucariótica, topoisomerase viral eucariótica alfa e beta e topoisomerase IV. Tipos II B topoisomerases incluem topoisomerase VI encontrada em archaea e topoisomerase VI encontrada em plantas superiores. A função da topoisomerase II é cortar ambas as fitas de uma dupla hélice de DNA e passar outra hélice de DNA intacta através dela. Por fim, as pontas cortadas são rebaixadas novamente. Moléculas inibidoras da topoisomerase II podem ser encontradas como Hu-331, ICRF-193 e mitindomida.
Quais são as semelhanças entre a topoisomerase I e II?
- Ambas são enzimas que estão envolvidas no alívio de superespiras.
- Ambos são encontrados em organismos procarióticos, bem como em organismos eucarióticos.
- Ambas as funções da topoisomerase I e II são altamente importantes para manter a replicação e transcrição do DNA adequada na célula viva.
- Ambos são de natureza proteica.
Qual é a diferença entre topoisomerase I e II?
Topoisomerase I vs Topoisomerase II |
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| A topoisomerase tipo I é uma enzima que altera o grau de superenrolamento do DNA, causando quebras de fita simples e relegação. | A topoisomerase tipo II é uma enzima que altera o grau de superenrolamento do DNA, causando quebra e relegação de fitas duplas. |
| Hidrolisação de ATP | |
| Topoisomerase I não necessita de hidrólise de ATP para sua função. | Topoisomerase II precisa de hidrólise de ATP para sua função. |
| DNA Breaking | |
| Topoisomerase I faz quebras de fita simples. | Topoisomerase II quebra as fitas duplas. |
| Estrutura | |
| Topoisomerase I é um monômero. | Topoisomerase II é um heterodímero. |
| Mudando o número de ligação do DNA circular | |
| Topoisomerase I está alterando o número de ligação do DNA circular por unidades estritamente 1 ou por múltiplos de 1(n). | Topoisomerase II está alterando o número de ligação do DNA circular por unidades de ±2. |
Resumo – Topoisomerase I vs II
As topoisomerases são as enzimas que estão envolvidas no enrolamento ou desenrolamento do DNA. Eles aliviam as superespiras de DNA e facilitam a replicação e transcrição do DNA. Essas enzimas podem ser encontradas em quase todos os organismos como; humanos, bactérias, plantas superiores, outras bactérias e archaea. Rearranjos topológicos de DNA são feitos por topoisomerases. A hidrólise do ATP não é necessária para a função da topoisomerase I. A topoisomerase I corta a fita simples do DNA. Por outro lado, a topoisomerase II corta ambas as fitas do DNA e precisa de ATP para sua função ou atividade. Mais tarde, esses cortes na espinha dorsal do DNA são novamente selados. As topoisomerases bacterianas e humanas estão tendo mecanismos semelhantes na natureza. Esta é a diferença entre a Topoisomerase I e II.
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