Prokarüootilise ja eukarüootse topoisomeraasi erinevus

Prokarüootse ja eukarüootse topoisomeraasi peamine erinevus on topoisomeraasi rakuline päritolu. Prokarüootsed raku päritolu rakkudes on prokarüootsed topoisomeraasid, eukarüootse rakulise päritoluga organismides aga eukarüootsed topoisomeraasid. Lisaks erinevad nad ka jaotuse osas. Prokarüootsed topoisomeraasid esinevad raku tsütoplasmas, eukarüootsed topoisomeraasid aga tuumas.

Isomeraas on ensüümide rühm, mis katalüüsib molekulide struktuurilist ümberkorraldamist. Topoisomeraas on ühte tüüpi isomeraasid. See muudab DNA molekuli topoloogiat, reguleerides DNA ülekeermestamist. See lõikab ja sulgeb uuesti DNA dupleksi ühe või mõlemad ahelad. Seetõttu on DNA võimeline läbima replikatsiooni, transkriptsiooni, paranemise ja kromosomaalse segregatsiooni. Topoisomeraase on kahte tüüpi, nimelt topoisomeraas I ja II.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on prokarüootiline topoisomeraas
3. Mis on eukarüootiline topoisomeraas
4. Prokarüootse ja eukarüootse topoisomeraasi sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - prokarüootne vs eukarüootne topoisomeraas tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on prokarüootiline topoisomeraas?

Prokarüootsed DNA topoisomeraasid on ensüümid, mida on vaja prokarüootse DNA replikatsiooni ajal. Need leevendavad DNA ülekeermestamise ajal tekkivat stressi, põhjustades üheahelalisi ja kaheahelalisi pause.

Prokarüootiliste topoisomeraaside tüübid

I tüüpi topoisomeraasid põhjustavad üheahelalisi katkeid, II tüüpi topoisomeraasid põhjustavad kaheahelalisi katkeid. Topo IA, Topo IC ja pöördgeraas on peamised kolm tüüpi prokarüootsed topoisomeraasid, mis esinevad enamasti bakterites ja arheas. IIA ja IIB tüüp on II tüüpi topoisomeraasid, mis esinevad prokarüootides.

Kamptotetsiin ja mittekamptotetsiin pärsivad I tüüpi prokarüootse topoisomeraasi toimet ning need on vähivastase ravi jaoks hästi tuntud ravimid..

Mis on eukarüootiline topoisomeraas?

Eukarüootsed topoisomeraasid osalevad eukarüootse DNA replikatsioonis. Need aitavad eemaldada positiivsed ja negatiivsed superrullid topeltheeliksi kerimisel replikatsiooni algfaasis

Eukarüootiliste topoisomeraaside tüübid

Eukarüootidel on nii I kui II tüüpi topoisomeraasid. Sarnaselt prokarüootidega lõhuvad I tüüpi topoisomeraasid DNA üksikuid ahelaid. Seevastu II tüüpi topoisomeraasid põhjustavad kaheahelalisi pause. I tüüpi topoisomeraasid eukarüootides on IB tüüpi topoisomeraasi alarühmad, samas kui IIA tüüpi alamklassid, sealhulgas tüüp IIa, esinevad kõrgemates eukarüootides, näiteks imetajatel. Pärmil on spetsiaalsed topoisomeraasid.

Joonis 01: Topoisomeraasi toime eukarüootides

Kamptotetsiin ja mittekamptotetsiiniravimid võivad pärssida ka eukarüootseid topoisomeraase. Seega on need kasulikud vähivastaste ainetena vähirakkude paljunemise ärahoidmiseks replikatsiooniprotsessi pärssimisega.

Millised on sarnasused prokarüootilise ja eukarüootse topoisomeraasi vahel?

• Mõlemad topoisomeraasid põhjustavad üheahelalisi või kaheahelalisi pause, et leevendada superkeerutamise ajal tekkivat stressi.
• Need on olulised DNA replikatsiooniks.
• Need võivad eemaldada nii positiivsed kui ka negatiivsed superkeermed.
• Mõlemat topoisomeraasi on kahte tüüpi: I ja II tüüp.
• Kamptotetsiin ja mittekamptotetsiiniravimid pärsivad mõlema topoisomeraasi toimet.

Mis vahe on prokarüootilisel ja eukarüootsel topoisomeraasil?

Prokarüootsed topoisomeraasid esinevad bakterite ja arhaea tsütoplasmas. Seevastu tuumas esinevad eukarüootsed topoisomeraasid. Topo IA, Topo IC ja pöördgeraas on I tüüpi prokarüootsed topoisomeraasid, I tüüpi eukarüootsed topoisomeraasid aga IB tüüpi topoisomeraasi alarühmad. II tüüpi prokarüootne topoisomeraas hõlmab IIA ja IIB tüüpi, II tüüpi eukarüootne topoisomeraas aga IIA alamklasse.

Kokkuvõte - prokarüootne vs eukarüootne topoisomeraas

DNA topoisomeraasid on ensüümid, mis eemaldavad positiivsed ja negatiivsed superrullid, mis moodustuvad DNA replikatsiooni kerimise käigus. Prokarüootse ja eukarüootse topoisomeraasi erinevus sõltub nende ensüümi rakulisest päritolust ja jaotusest.

Viide:

1.Champoux, J J. “DNA topoisomeraasid: struktuur, funktsioon ja mehhanism.” Edusammud pediaatrias., USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, saadaval siit.

Pilt viisakalt:

1. “Joonis 14 04 01” CNX OpenStax - (CC BY 4.0) kaudu Commons Wikimedia