Ključna razlika med prokariontsko in evkariontsko topoizomerazo je celični izvor topoizomeraze. Prokariontske topoizomeraze so prisotne v celicah prokariontskega celičnega izvora, medtem ko so evkariontske topoizomeraze prisotne med organizmi evkariontskega celičnega izvora. Poleg tega se razlikujejo tudi po porazdelitvi. Prokariontske topoizomeraze so prisotne v citoplazmi celice, medtem ko so evkariontske topoizomeraze porazdeljene v jedru.
Izomeraza je skupina encimov, ki katalizirajo strukturno preureditev molekul. Topoizomeraza je ena vrsta izomeraz. Spremeni topologijo molekule DNA z uravnavanjem superzvijanja DNA. Prereže in ponovno zapre eno ali obe verigi dupleksa DNK. Zato je DNK sposobna podvajati, prepisovati, popravljati in ločevati kromosome. Obstajata dve vrsti topoizomeraz, in sicer topoizomeraza I in II.
Kaj je prokariontska topoizomeraza?
Prokariontska DNA Topoizomeraze so encimi, potrebni med replikacijo prokariontske DNA. Sproščajo stres med superzvijanjem DNA tako, da povzročajo enoverižne in dvoverižne prekinitve.
Vrste prokariontskih topoizomeraz
Topoizomeraze tipa I so odgovorne za enoverižne prekinitve, medtem ko topoizomeraze tipa II povzročajo dvoverižne prekinitve. Topo IA, Topo IC in reverzna giraza so glavne tri vrste prokariontskih topoizomeraz, ki so večinoma prisotne v bakterijah in arhejah. Tip IIA in tip IIB sta topoizomerazi tipa II, prisotni v prokariontih.
Kamptotecin in ne-kamptotecin zavirata delovanje prokariontske topoizomeraze tipa I in sta dobro znana zdravila za zdravljenje raka.
Kaj je evkariontska topoizomeraza?
Evkariontske topoizomeraze sodelujejo pri podvajanju evkariontske DNA. Pomagajo pri odstranjevanju pozitivnih in negativnih supertuljav med odvijanjem dvojne vijačnice v začetni fazi replikacije
Vrste evkariontskih topoizomeraz
Evkarionti nosijo topoizomeraze tipa I in tipa II. Podobno kot pri prokariontih topoizomeraze tipa I pretrgajo posamezne verige DNA. Nasprotno pa topoizomeraze tipa II povzročajo dvoverižne prekinitve. Topoizomeraze tipa I pri evkariontih so podskupine topoizomeraze tipa IB, medtem ko so podrazredi tipa IIA, vključno s tipom IIα, prisotni pri višjih evkariontih, kot so sesalci. Kvas ima posebne topoizomeraze.
Slika 01: Delovanje topoizomeraze pri evkariontih
Kamptotecin in zdravila brez kamptotecina lahko zavirajo tudi evkariontske topoizomeraze. Tako so uporabne kot sredstva proti raku za preprečevanje širjenja rakavih celic z zaviranjem procesa razmnoževanja.
Kakšne so podobnosti med prokariontsko in evkariontsko topoizomerazo?
- Obe topoizomerazi povzročata enoverižne ali dvoverižne prekinitve za lajšanje napetosti med superzvijanjem.
- Bistvenega pomena so za replikacijo DNK.
- Odstranijo lahko pozitivne in negativne supertuljave.
- Obe topoizomerazi sta v dveh vrstah, kot tip I in tip II.
- Kamptotecin in zdravila brez kamptotecina zavirajo delovanje obeh topoizomeraz.
Kakšna je razlika med prokariontsko in evkariontsko topoizomerazo?
Prokariontske topoizomeraze so prisotne v citoplazmi bakterij in arhej. V nasprotju s tem so evkariontske topoizomeraze prisotne v jedru. Topo IA, Topo IC in reverzna giraza so prokariontske topoizomeraze tipa I, medtem ko evkariontske topoizomeraze tipa I vključujejo podskupine topoizomeraze tipa IB. Prokariontske topoizomeraze tipa II vključujejo tipa IIA in tipa IIB, medtem ko evkariontske topoizomeraze tipa II vključujejo podrazrede tipa IIA.
Povzetek – Prokariontska proti evkariontski topoizomerazi
DNK topoizomeraze so encimi, ki sodelujejo pri odstranjevanju pozitivnih in negativnih superzvitkov, ki nastanejo med odvijanjem procesa replikacije DNK. Razlika med prokariontsko in evkariontsko topoizomerazo je odvisna od njihovega celičnega izvora encima in porazdelitve.
