Põhiline erinevus SF1 ja SF2 vahel on nende võime nukleiinhappeid lahti keerata. Kui SF1 kerib lahti ainult DNA, siis SF2 kerib lahti nii DNA kui ka RNA.
Helikaas on üks peamisi ensüüme, mis osalevad nii DNA replikatsiooniprotsessis kui ka DNA parandamise protsessides. Helikaasi esmane roll on osaleda lahtikerimisprotsessis, et hõlbustada kaheahelaliste DNA molekulide eraldamist. Ensüümi aktiivsus on oluline DNA replikatsiooni initsiatsioonifaasis. Helikaasid jagatakse Super Family 1 ja Super Family 2 alla peamiselt nende struktuuriliste erinevuste põhjal. Igas superperekonnas on erinevat tüüpi helikaase.
Mis on SF1?
Super Family 1 helikaas on helikaasi tüüp, mis sisaldab heksameerset struktuuri kõrvuti sisemise tuumavalguga, mis kujutab helikaasi aktiivsust. SF1 helikaas on üks suurimaid helikaaside klasse ja seda saab liigitada SF1A helikaaside ja SF1B helikaaside alla. Sellised valgud nagu PcrA, Rep ja UvrD kuuluvad SF1A helikaaside klassi. Võrdluseks kuuluvad sellised valgud nagu RecA ja Dda SF1B helikaaside klassi. SF1 helikaaside funktsioonid on väga erinevad. Mõned SF1 helikaaside elutähtsad funktsioonid hõlmavad DNA replikatsiooni, DNA rekombinatsiooni, Okazaki fragmentide töötlemist, telomeeride moodustumist ja DNA kahjustuste nukleotiidide väljalõikamist. Mõne bakteriliigi puhul osalevad SF1 tüüpi helikaasid ka horisontaalsel geeniülekandel konjugatsiooni kaudu. Lisaks aitavad SF1 helikaasid viirustes kaasa viiruse replikatsioonile.
Joonis 01: Helicase tegevus
SF1 helikaaside struktuuriga on seotud palju erinevaid motiive. Need sisaldavad vähem alt 7 konserveerunud motiivi kõigi erinevate SF1 helikaaside tüüpide hulgas (Q, I, Ia, II, III, IV, V ja VI). SF1 helikaasi struktuur on kristall, kus motiivid on kokku koondunud. Motiivide ja DNA sidumissaidi vahel on iseloomulik ATP sidumistasku. Konserveerimata domeenid on jaotatud, et säilitada helikaasi molekuli struktuurne terviklikkus. Need domeenid võivad SF1A ja SF1B helikaaside vahel erineda.
Mis on SF2?
Superperekond 2 helikaas on üks kõige mitmekesisemaid helikaaside superperekondade rühmi. SF2 helikaase on mitut tüüpi, näiteks RecQ-sarnased helikaasid, RecG-helikaasid, Rad3/XPD ja NS3-helikaasid. Sellesse kategooriasse kuuluvad ka mõned restriktsiooniensüümid, näiteks I tüüpi restriktsiooniensüümid. SF2 helikaaside üldine funktsioon on kaheahelalise DNA lahtikerimine. Kuid teatud tüüpi SF2-helikaasidel ei ole võimet täielikult toimida helikaasi ensüümidena. SF2 helikaase kasutatakse laialdaselt ka RNA töötlemisel. SF2 helikaaside perekond DEAD-box osaleb RNA töötlemises, sealhulgas transkriptsioonis, splaissimises, translatsiooni töötlemises ja RNA-valgu kompleksi koostamises.
Joonis 02: Helicase
SF2 helikaasi struktuur sisaldab ka konserveerunud motiive. Kuid mõned domeenid erinevad veidi SF1 helikaasi omast. Need sisaldavad lisaks DNA sidumisdomeenile ka ATP-d siduvat domeeni.
Millised on SF1 ja SF2 sarnasused?
- SF1 ja SF2 näitavad helikaasi aktiivsust.
- Lisaks osalevad mõlemad DNA replikatsioonis ja rekombinatsioonis.
- SF1 ja SF2 koosnevad konserveeritud motiividest.
- Mõlemal on ATP sidumisdomeen ja DNA sidumisdomeen.
- Need vormid on mitme domeeniga valgud.
- Lisaks, kui mutatsioonid leiavad aset kummaski tüübis, põhjustab see kahjulikke tagajärgi.
- Nii SF1 kui ka SF2 on rakutsükli järjepidevuse tagamiseks üliolulised.
- SF1 ja SF2 leidub nii prokarüootides kui ka eukarüootides.
Mis vahe on SF1 ja SF2 vahel?
SF1 ja SF2 on kaks helikaasi superperekonda. Need näitavad suurt mitmekesisust. Peamine erinevus SF1 ja SF2 vahel on see, et SF1 osaleb peamiselt DNA lahtikerimises, samas kui SF2 osaleb ka RNA töötlemises transkriptsiooni ja translatsiooni ajal. Valgu erinevate motiivide võrdlemisel erinevad SF1 ja SF2 peamiselt III ja IV motiivi alusel. Kuigi neil on struktuurne sarnasus, moodustavad SF1 helikaasid toroidsed heksameersed struktuurid, samas kui SF2 ei moodusta neid struktuurseid paigutusi.
Teine erinevus SF1 ja SF2 vahel on see, et SF1 helikaasid eelistavad rohkem adeniini nukleotiide, samas kui SF2 helikaasid eelistavad lahtikerimisel sihtida kõiki viit nukleotiidi. Kui võrrelda lahtikerimissuunda, siis SF1 helikaasid translokeeruvad ainult 5' kuni 3' suunas, samas kui SF2 helikaasid on võimelised translokeeruma koos nukleiinhapetega mõlemas suunas.
Allpool olev infograafik esitab SF1 ja SF2 erinevused tabelina kõrvuti võrdlemiseks.
Kokkuvõte – SF1 vs SF2
Helikaasid on väga oluline ja mitmekesine ensüümide rühm, mis osalevad DNA replikatsioonis. Kuid oma suure mitmekesisuse tõttu liigitatakse ensüümid superperekondadesse. SF1 ja SF2 on kaks suurimat helikaaside superperekonda. Kui SF1 seostatakse peamiselt DNA-ga seotud töötlemisega, siis SF2 on seotud nii DNA kui ka RNA töötlemisega. Seega on see peamine erinevus SF1 ja SF2 vahel. Lisaks erinevad SF1 ja SF2 ka oma struktuurse paigutuse poolest, kuna SF2 ei moodusta heksameerseid struktuure. SF1 ja SF2 helikaaside mutatsioonid põhjustavad rakutsükli ja muude elutähtsate mehhanismide, nagu DNA parandamise, düsregulatsiooni tõttu vähi arengut.
