Ključna razlika med helikazo in topoizomerazo je v tem, da je helikaza encim, ki loči dve komplementarni verigi DNK tako, da prekine vodikove vezi med bazama dveh verig, medtem ko je topoizomeraza encim, ki odstrani pozitivne in negativne supertuljave, ki nastanejo med odvijanjem postopek DNK z rezanjem in ponovnim zapiranjem ene ali obeh verig dupleksa DNK.
DNK je dvojna vijačnica. Obstaja v dveh komplementarnih verigah, povezanih z vodikovimi vezmi. Replikacija DNK, transkripcija in popravljanje DNK zahtevata, da sta dve verigi ločeni drug od drugega, da se ustvarijo nove kopije, naredi mRNA in dodajo nukleotidi za popravilo. Na tej točki nastopita dva encima helikaza in topoizomeraza. Zato sta helikaza in topoizomeraza bistveni pri odvijanju DNK. Helikaza loči dvoverižno DNA na enojne verige tako, da prekine vodikove vezi med baznimi pari nukleotidov v dvoverižni DNA. V nasprotju s tem topoizomeraza razvozla zasuk DNK in razbremeni naravo superzvitja DNK tako, da prereže fosfatno ogrodje DNK v eni ali obeh verigah.
Kaj je Helicase?
Helikaza je bistveni encim med replikacijo, transkripcijo, rekombinacijo in popravljanjem DNA. Helikaza lahko pretrga vodikove vezi, ki obstajajo med bazama dveh komplementarnih verig vijačnice DNA. Za ločitev dveh verig se helikaza veže na DNK na mestu, kjer se začne sinteza nove verige. Ustvari replikacijske vilice in sproži prekinitev vodikovih vezi eno za drugo. Helicase za svojo dejavnost uporablja energijo ATP.
Slika 01: Helikaza med replikacijo DNA
Poleg naštetega obstajajo DNA helikaze in RNA helikaze. Helikaze RNA pomagajo pri vseh procesih RNA, vključno s transkripcijo, spajanjem in prevajanjem, transportom RNA, urejanjem RNA itd.
Kaj je topoizomeraza?
Topoizomeraza je encim, ki prereže DNK na določeni točki in razvozla zasuk DNK ter razbremeni naravo superzvijanja DNK. Med delovanjem helikaze pride do superzvijanja DNA zaradi prepletene strukture dvoverižne DNA. Te vrste topoloških težav, ustvarjenih v podvojenih verigah DNK, je mogoče popraviti s topoizomerazami. Običajno prerežejo fosfatno hrbtenico DNK v eni ali obeh verigah in omogočijo, da se struktura supertuljavice DNK odvije. Kasneje topoizomeraza ponovno zapre hrbtenico DNK.
Slika 02: Delovanje in inhibicija topoizomeraze
Topoizomeraza I in II sta dve vrsti topoizomeraz, ki se ukvarjata s superzvito DNA. Topoizomeraza I prereže eno verigo v dvoverižni DNK brez porabe energije. Nasprotno pa topoizomeraza II prereže obe verigi v DNK in za svojo aktivnost uporabi ATP. Zaradi aktivnosti topoizomeraze je DNK sposobna podvajati, prepisovati, popravljati in ločevati kromosome itd.
Kakšne so podobnosti med helikazo in topoizomerazo?
- Helikaza in topoizomeraza sta encima, ki sta potrebna za replikacijo, prepisovanje in popravljanje DNK.
- Oba encima pomagata pri odvijanju dvoverižne DNK.
Kakšna je razlika med helikazo in topoizomerazo?
Encim helikaza prekine vodikove vezi med bazama dveh komplementarnih verig DNK ali RNK in dve verigi loči eno od druge. Po drugi strani pa encim topoizomeraza spremeni superzvijanje dvoverižne DNK z rezanjem fosfatnega ogrodja v eni ali dvojni verigi. Torej, to je ključna razlika med helikazo in topoizomerazo. Poleg tega helikaza deluje tako na DNK kot RNK, medtem ko topoizomeraza deluje le na DNK. Zato je to še ena razlika med helikazo in topoizomerazo.
Povzetek – Helikaza proti topoizomerazi
Helikaza je encim, ki loči dve razbeljeni verigi DNA, RNA ali DNA-RNA hibrida s prekinitvijo vodikovih vezi med bazami. Svojo funkcijo opravlja z izkoriščanjem energije. V nasprotju s tem je topoizomeraza encim, ki ustvarja enoverižne ali dvoverižne prekinitve za lajšanje stresa med superzvijanjem. Torej, to je ključna razlika med helikazo in topoizomerazo. Oba encima sta pomembna pri replikaciji, prepisovanju in popravljanju DNK.
