Anahtar Fark – Topoizomeraz I ve II
DNA'nın hücre bölünmesiyle iki yavru hücreye bölünmesi için bir hücreye ihtiyacı vardır. DNA, DNA replikasyonu ile kopyalanır. Bu nedenle, yüksek oranda sarılmış sarmal DNA'yı kopyalamak için özel bir mekanizma olmalıdır. Topoizomeraz, DNA'yı belirli bir noktada kesebilen ve DNA bükümünü çözen ve DNA süper bobin yapısını rahatlatan bir enzimdir. DNA'nın sarılıp çözülmesine katılan enzimdir. Çift sarmallı DNA'nın iç içe geçmiş yapısı nedeniyle DNA'nın sarma sorunu ortaya çıkar. DNA çift sarmallarında oluşan bu tip topolojik problemler topoizomerazlarla düzeltilebilir. Genellikle DNA fosfat omurgasını ya bir ya da her iki zincirden birini keserler ve DNA süper-sargı yapısının çözülmesine izin verirler. Daha sonra DNA omurgası yeniden mühürlenir. Bakteriyel ve insan topoizomerazları benzer mekanizmalara sahiptir. Topoizomeraz I ve II, süper sarmal DNA ile başa çıkma yöntemleridir. Topoizomeraz I, çift sarmallı DNA'daki bir ipliği keser ve işlevi için ATP gerekmez. Öte yandan Topoizomeraz, II, DNA'daki her iki ipliği de keser ve aktivitesi için ATP'ye ihtiyaç duyar. Topoizomeraz I ve II arasındaki temel fark budur.
Topoizomeraz I nedir?
Topoizomeraz I, DNA süper sargısının düzenlenmesini içeren bir enzim sınıfıdır. Tek iplikli kopmalar yaratarak ve DNA ipliklerini düşürerek DNA'daki süper sarmayı yönetirler. Rolleri DNA replikasyonu ve transkripsiyonu için oldukça önemlidir. Ayrıca tip IA ve tip IB olarak alt gruplara ayrılırlar. Tip IA topoizomerazlar, prokaryotik topoizomerazlar I olarak adlandırılır. Öte yandan, tip IB topoizomerazlar ökaryotik topoizomeraz I olarak adlandırılır. Tip IA ve tip IB topoizomerazlar fonksiyonel olarak farklıdır. Prokaryotik topoizomeraz I sadece negatif DNA süper bobinlerini yeniden yaşayabilir. Ve ökaryotik topoizomeraz, pozitif DNA süper sarmallarını tanıtabilirim, ayrıca replikasyondan sonra yavru kromozomun DNA'sını ayırır ve bu DNA'yı gevşetir.
Şekil 01: Topoizomeraz I ve II
Ecoli topoizomeraz I, karboksi ucunun yakınında tetrasistein motiflerinde üç Zn (II) atomuna sahip bir holoenzimdir. 97 kDa ağırlığındadır. Topoizomeraz I'in birkaç olağandışı özelliği vardır. DNA'nın topolojik yeniden düzenlenmesini katalize etmek için ATP hidrolizine ihtiyaç duymaz. Topoizomeraz I'in en önemli özelliği, karmaşık DNA topolojik yeniden düzenlemelerini içeren çoğu enzimin doğada oligomerik olmasına karşın, tamamen işlevsel bir monomer olmasıdır.
Topoizomeraz II nedir?
DNA düğümlerini ve süper sarmalları yönetmek için, tip II topoizomeraz her iki DNA zincirini de aynı anda keser. Bu aktivite için ATP hidrolizine ihtiyaçları vardır. Tip II topoizomeraz, dairesel DNA'nın bağlantı sayısını ± 2 değiştirir. Bunlar genel olarak Tip II A ve Tip IIB olmak üzere iki kategoriye ayrılır.
Şekil 02: Topoizomeraz II
Tip II A topoizomerazları arasında bakteriyel DNA giraz, ökaryotik topoizomeraz II, ökaryal viral topoizomeraz alfa ve beta ve topoizomeraz IV bulunur. Tip II B topoizomerazları, arkelerde bulunan topoizomeraz VI ve daha yüksek bitkilerde bulunan topoizomeraz VI'yı içerir. Topoizomeraz II'nin işlevi, bir DNA çift sarmalının her iki zincirini de kesmek ve bunun içinden başka bir kırılmamış DNA sarmalını geçirmektir. Son olarak, kesilen uçlar tekrar düşürülür. Topoizomeraz II için inhibitör moleküller, Hu-331, ICRF-193 ve mitindomide olarak bulunabilir.
Topoizomeraz I ve II Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Her ikisi de süper bobinlerin rahatlatılmasında rol oynayan enzimlerdir.
- Her ikisi de prokaryotik organizmalarda olduğu kadar ökaryotik organizmalarda da bulunur.
- Canlı hücrede uygun DNA replikasyonunu ve transkripsiyonunu sürdürmek için hem topoizomeraz I hem de II fonksiyonları oldukça önemlidir.
- Her ikisi de doğada proteindir.
Topoizomeraz I ve II Arasındaki Fark Nedir?
Topoizomeraz I ve Topoizomeraz II |
|
| Tip I topoizomeraz, tek iplikli kopmalara ve düşmeye neden olarak DNA'nın aşırı sarmalanma derecesini değiştiren bir enzimdir. | Tip II topoizomeraz, çift sarmalların kopmasına ve düşmesine neden olarak DNA'nın süper sarma derecesini değiştiren bir enzimdir. |
| ATP Hidrolize | |
| Topoizomeraz İşlevi için ATP hidrolize edilmesine ihtiyacım yok. | Topoizomeraz II, işlevi için ATP hidrolizine ihtiyaç duymalıdır. |
| DNA Kırma | |
| Topoizomeraz I tek iplik kopması yapar. | Topoizomeraz II çift sarmalları kırar. |
| Yapı | |
| Topoizomeraz I bir monomerdir. | Topoizomeraz II bir heterodimerdir. |
| Dairesel DNA Bağlantı Sayısını Değiştirme | |
| Topoizomeraz I, dairesel DNA'nın bağlantı sayısını kesinlikle 1 veya 1(n)'nin katları ile değiştiriyor. | Topoizomeraz II, dairesel DNA'nın bağlantı sayısını ±2 birim değiştiriyor. |
Özet – Topoizomeraz I vs II
Topoizomerazlar, DNA'nın sarılması veya çözülmesinde rol oynayan enzimlerdir. DNA süper bobinlerini rahatlatırlar ve DNA replikasyonunu ve transkripsiyonunu kolaylaştırırlar. Bu enzimler hemen hemen tüm organizmalarda bulunabilir; insanlar, bakteriler, yüksek bitkiler, diğer bakteriler ve arkeler. Topolojik DNA yeniden düzenlemeleri topoizomerazlar tarafından yapılır. ATP hidrolizi, topoizomeraz I'in işlevi için gerekli değildir. Topoizomeraz I, DNA'daki tek ipliği keser. Öte yandan topoizomeraz II, DNA'daki her iki zinciri de keser ve işlevleri veya aktiviteleri için ATP'ye ihtiyaç duyar. Daha sonra DNA omurgasındaki bu kesikler tekrar kapatılır. Bakteriyel ve insan topoizomerazları doğada benzer mekanizmalara sahiptir. Bu, Topoizomeraz I ve II arasındaki farktır.
Topoizomeraz I ve II'nin PDF Versiyonunu İndir
Bu makalenin PDF sürümünü indirebilir ve alıntı notuna göre çevrimdışı amaçlarla kullanabilirsiniz. Lütfen PDF sürümünü buradan indirin Topoizomeraz I ve II Arasındaki Fark
