Peamine erinevus helikaasi ja topoisomeraasi vahel on see, et helikaas on ensüüm, mis eraldab kaks komplementaarset DNA ahelat, purustades kahe ahela aluste vahelisi vesiniksidemeid, samas kui topoisomeraas on ensüüm, mis eemaldab lahtikerimise käigus tekkinud positiivsed ja negatiivsed superspiraalid. DNA protsess, lõigates ja sulgedes uuesti DNA dupleksi ühe või mõlemad ahelad.
DNA on kaksikheeliks. See eksisteerib kahes komplementaarses ahelas, mis on omavahel seotud vesiniksidemetega. DNA replikatsioon, transkriptsioon ja DNA parandamine nõuavad kahe ahela eraldamist üksteisest, et teha uusi koopiaid, teha mRNA-d ja lisada parandamiseks nukleotiide. Sel hetkel tulevad mängu kaks ensüümi helikaas ja topoisomeraas. Seetõttu on nii helikaas kui ka topoisomeraasid DNA lahtikerimisel olulised. Helikaas eraldab kaheahelalise DNA üksikuteks ahelateks, purustades kaheahelalise DNA nukleotiidi aluspaaride vahelised vesiniksidemed. Seevastu topoisomeraas harutab lahti DNA keerdumise ja leevendab DNA superspiraali olemust, lõigates DNA fosfaadi karkassi kas ühes või mõlemas ahelas.
Mis on Helicase?
Helikaas on oluline ensüüm DNA replikatsiooni, transkriptsiooni, rekombinatsiooni ja parandamise ajal. Helikaas on võimeline katkestama DNA spiraali kahe komplementaarse ahela aluste vahel olevaid vesiniksidemeid. Kahe ahela eraldamiseks seondub helikaas DNA-ga kohas, kus algab uue ahela süntees. See loob replikatsioonikahvli ja algatab vesiniksidemete ükshaaval katkemise. Helicase kasutab oma tegevuseks ATP energiat.
Joonis 01: Helikaas DNA replikatsiooni ajal
Lisaks ül altoodule on olemas ka DNA helikaasid ja RNA helikaasid. RNA helikaasid abistavad kõiki RNA protsesse, sealhulgas transkriptsiooni, splaissimist ja translatsiooni, RNA transporti, RNA redigeerimist jne.
Mis on topoisomeraas?
Topoisomeraas on ensüüm, mis lõikab DNA teatud punktis ja harutab lahti DNA keerdumise ning leevendab DNA superspiraali olemust. Helikaasi toime ajal toimub kaheahelalise DNA põimunud struktuuri tõttu DNA superkering. Seda tüüpi DNA kahekordsetes ahelates tekkinud topoloogilisi probleeme saab parandada topoisomeraasidega. Tavaliselt lõikavad nad DNA fosfaadi karkassi kas ühes või mõlemas ahelas ja võimaldavad DNA superspiraali struktuuri lahti kerida. Hiljem sulgeb topoisomeraas DNA selgroo uuesti.
Joonis 02: Topoisomeraasi toime ja inhibeerimine
Topoisomeraas I ja II on kahte tüüpi topoisomeraase, mis tegelevad ülikeerdunud DNA-ga. Topoisomeraas I lõikab kaheahelalise DNA ühe ahela ilma energiat kasutamata. Seevastu topoisomeraas II lõikab DNA mõlemad ahelad, kasutades oma tegevuseks ATP-d. Tänu topoisomeraasi aktiivsusele on DNA võimeline läbima replikatsiooni, transkriptsiooni, paranemise ja kromosoomide segregatsiooni jne.
Millised on helikaasi ja topoisomeraasi sarnasused?
- Helikaas ja topoisomeraas on kaks ensüümi, mis on vajalikud DNA replikatsiooniks, transkriptsiooniks ja parandamiseks.
- Mõlemad ensüümid aitavad kaheahelalist DNA-d lahti kerida.
Mis vahe on helikaasil ja topoisomeraasil?
Helikaasi ensüüm lõhub vesiniksidemed kahe DNA või RNA komplementaarse ahela aluste vahel ja eraldab kaks ahelat üksteisest. Teisest küljest muudab topoisomeraasi ensüüm kaheahelalise DNA ülikerimist, lõigates fosfaatkarkassi kas ühes või kaheahelalises ahelas. Niisiis, see on peamine erinevus helikaasi ja topoisomeraasi vahel. Lisaks toimib helikaas nii DNA-le kui ka RNA-le, samas kui topoisomeraas ainult DNA-le. Seetõttu on see veel üks erinevus helikaasi ja topoisomeraasi vahel.
Kokkuvõte – Helicase vs topoisomeraas
Helikaas on ensüüm, mis eraldab kaks lõõmutatud DNA, RNA või DNA-RNA hübriidi ahelat, purustades aluste vahelisi vesiniksidemeid. See täidab oma funktsiooni energiat kasutades. Seevastu topoisomeraas on ensüüm, mis tekitab ühe- või kaheahelalisi katkestusi, et leevendada stressi ülikerimise ajal. Niisiis, see on peamine erinevus helikaasi ja topoisomeraasi vahel. Mõlemad ensüümid on olulised DNA replikatsioonis, transkriptsioonis ja parandamises.
