Η βασική διαφορά μεταξύ SF1 και SF2 είναι η ικανότητά τους να ξετυλίγουν τα νουκλεϊκά οξέα. Ενώ το SF1 ξετυλίγει μόνο το DNA, το SF2 ξετυλίγει τόσο το DNA όσο και το RNA.
Η Η ελικάση είναι ένα από τα βασικά ένζυμα που συμμετέχουν στη διαδικασία αντιγραφής του DNA καθώς και στις διαδικασίες επιδιόρθωσης του DNA. Ο πρωταρχικός ρόλος της ελικάσης είναι να συμμετέχει στη διαδικασία εκτύλιξης προκειμένου να διευκολυνθεί ο διαχωρισμός μορίων δίκλωνου DNA. Η δραστηριότητα του ενζύμου είναι απαραίτητη κατά τη φάση έναρξης της αντιγραφής του DNA. Οι ελικάσες χωρίζονται σε Super Family 1 και Super Family 2 κυρίως με βάση τις δομικές τους διαφορές. Σε κάθε Super Family, υπάρχουν περισσότεροι διαφορετικοί τύποι ελίκασων.
Τι είναι το SF1;
Η ελικάση Super Family 1 είναι ένας τύπος ελικάσης που περιλαμβάνει μια εξαμερική δομή παράλληλα με την πρωτεΐνη του εσωτερικού πυρήνα, η οποία απεικονίζει τη δραστηριότητα της ελικάσης. Η ελικάση SF1 είναι μία από τις μεγαλύτερες κατηγορίες ελικάσες και μπορεί να κατηγοριοποιηθεί περαιτέρω ως ελικάσες SF1A και ελικάσες SF1B. Πρωτεΐνες όπως οι PcrA, Rep και UvrD, ανήκουν στην κατηγορία των ελικάσης SF1A. Συγκριτικά, πρωτεΐνες όπως η RecA και η Dda ανήκουν στην κατηγορία των ελικάσης SF1B. Οι λειτουργίες των ελικάσης SF1 ποικίλλουν ευρέως. Μερικές από τις ζωτικές λειτουργίες των ελικάσης SF1 περιλαμβάνουν την αντιγραφή DNA, τον ανασυνδυασμό DNA, την επεξεργασία θραυσμάτων Okazaki, τον σχηματισμό τελομερών και την αποκατάσταση της βλάβης του DNA με εκτομή νουκλεοτιδίων. Σε ορισμένα βακτηριακά είδη, οι ελικάσες τύπου SF1 συμμετέχουν επίσης στη βοήθεια της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων μέσω σύζευξης. Επιπλέον, στους ιούς, οι ελικάσες SF1 βοηθούν στον πολλαπλασιασμό του ιού.
Εικόνα 01: Δράση ελικάσης
Υπάρχουν πολλά διαφορετικά μοτίβα που σχετίζονται με τη δομή των ελικάσης SF1. Περιέχουν τουλάχιστον 7 διατηρημένα μοτίβα μεταξύ όλων των διαφορετικών τύπων ελικάσης SF1 (Q, I, Ia, II, III, IV, V και VI). Η δομή της ελικάσης SF1 είναι ένας κρύσταλλος, όπου τα μοτίβα συγκεντρώνονται μεταξύ τους. Υπάρχει ένας χαρακτηριστικός θύλακας δέσμευσης ATP μεταξύ των μοτίβων και της θέσης δέσμευσης DNA. Οι μη συντηρημένες περιοχές κατανέμονται για να διατηρηθεί η δομική ακεραιότητα του μορίου της ελικάσης. Αυτοί οι τομείς θα μπορούσαν να διαφέρουν μεταξύ των ελικάσες SF1A και των ελικάσες SF1B.
Τι είναι το SF2;
Η σούπερ οικογένεια 2 ελικάσες είναι μία από τις πιο διαφορετικές ομάδες υπεροικογενειών ελικάσης. Υπάρχουν πολλοί τύποι ελικάσες SF2, όπως οι ελικάσες τύπου RecQ, οι ελικάσες RecG, οι ελικάσες Rad3/XPD και NS3. Ορισμένα ένζυμα περιορισμού, όπως τα περιοριστικά ένζυμα τύπου Ι, εμπίπτουν επίσης σε αυτήν την κατηγορία. Η γενική λειτουργία των ελικάσης SF2 είναι το ξετύλιγμα του δίκλωνου DNA. Ωστόσο, ορισμένοι τύποι ελικάσης SF2 δεν έχουν την ικανότητα να δρουν πλήρως ως ένζυμα ελικάσης. Οι ελικάσες SF2 χρησιμοποιούνται ευρέως και στην επεξεργασία RNA. Η οικογένεια DEAD-box ελικάσες SF2 συμμετέχει στην επεξεργασία του RNA, συμπεριλαμβανομένης της μεταγραφής, του ματίσματος, της επεξεργασίας μετάφρασης και της συναρμολόγησης συμπλόκου RNA-πρωτεΐνης.
Εικόνα 02: Ελικάση
Η δομή της ελικάσης SF2 περιέχει επίσης διατηρημένα μοτίβα. Ωστόσο, ορισμένοι τομείς διαφέρουν ελαφρώς από αυτόν της ελικάσης SF1. Περιέχουν επίσης έναν τομέα δέσμευσης ATP εκτός από τον τομέα δέσμευσης DNA.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ SF1 και SF2;
- SF1 και SF2 δείχνουν δραστηριότητα ελικάσης.
- Επιπλέον, και οι δύο συμμετέχουν στην αντιγραφή και τον ανασυνδυασμό του DNA.
- SF1 και SF2 αποτελούνται από διατηρημένα μοτίβα.
- Και τα δύο έχουν έναν τομέα δέσμευσης ATP και έναν τομέα δέσμευσης DNA.
- Αυτές οι μορφές είναι πρωτεΐνες πολλαπλών τομέων.
- Επιπλέον, εάν πραγματοποιηθούν μεταλλάξεις σε έναν από τους δύο τύπους, θα προκύψουν επιβλαβείς επιπτώσεις.
- Τόσο το SF1 όσο και το SF2 είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της συνέχειας του κυτταρικού κύκλου.
- Το SF1 και το SF2 βρίσκονται σε προκαρυώτες καθώς και σε ευκαρυώτες.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ SF1 και SF2;
Το SF1 και το SF2 είναι δύο σούπερ οικογένειες ελικάσης. Παρουσιάζουν μεγάλη ποικιλία. Η βασική διαφορά μεταξύ SF1 και SF2 είναι ότι το SF1 εμπλέκεται κυρίως στο ξετύλιγμα του DNA, ενώ το SF2 συμμετέχει επίσης στην επεξεργασία του RNA κατά τη μεταγραφή και τη μετάφραση. Όταν συγκρίνονται τα διαφορετικά μοτίβα της πρωτεΐνης, τα SF1 και SF2 διαφέρουν κυρίως με βάση το μοτίβο III και το μοτίβο IV. Παρόλο που έχουν δομική ομοιότητα, οι ελικάσες SF1 σχηματίζουν δακτυλιοειδείς εξαμερείς δομές ενώ το SF2 δεν σχηματίζει αυτές τις δομικές διατάξεις.
Μια άλλη διαφορά μεταξύ SF1 και SF2 είναι ότι οι ελικάσες SF1 προτιμούν περισσότερο τα νουκλεοτίδια αδενίνης, ενώ οι ελικάσες SF2 προτιμούν και τα πέντε νουκλεοτίδια να στοχεύουν για ξετύλιγμα. Κατά τη σύγκριση της κατεύθυνσης εκτύλιξης, οι ελικάσες SF1 μετατοπίζονται μόνο προς την κατεύθυνση 5' προς 3', ενώ οι ελικάσες SF2 έχουν την ικανότητα να μετατοπίζονται μαζί με τα νουκλεϊκά οξέα και στις δύο κατευθύνσεις.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ SF1 και SF2 σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – SF1 vs SF2
Οι ελικάσες είναι μια πολύ σημαντική και ποικιλόμορφη ομάδα ενζύμων που συμμετέχουν στην αντιγραφή του DNA. Ωστόσο, λόγω της υψηλής ποικιλομορφίας του, τα ένζυμα κατηγοριοποιούνται σε υπεροικογένειες. Οι SF1 και SF2 είναι οι δύο μεγαλύτερες σούπερ οικογένειες ελικάσες. Ενώ το SF1 σχετίζεται κυρίως με την επεξεργασία που σχετίζεται με το DNA, το SF2 σχετίζεται τόσο με την επεξεργασία του DNA όσο και με το RNA. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ SF1 και SF2. Επιπλέον, τα SF1 και SF2 διαφέρουν επίσης στη δομική τους διάταξη καθώς το SF2 δεν σχηματίζει εξαμερείς δομές. Οι μεταλλάξεις στις ελικάσες SF1 και SF2 θα οδηγήσουν στην ανάπτυξη καρκίνου μετά από απορρύθμιση του κυτταρικού κύκλου και άλλων ζωτικών μηχανισμών όπως η επισκευή του DNA.
