Η βασική διαφορά μεταξύ ελικάσης και τοποϊσομεράσης είναι ότι η ελικάση είναι ένα ένζυμο που διαχωρίζει δύο συμπληρωματικούς κλώνους του DNA σπάζοντας δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των βάσεων δύο κλώνων, ενώ η τοποϊσομεράση είναι ένα ένζυμο που αφαιρεί θετικά και αρνητικά υπερπηνία που σχηματίζονται κατά το ξετύλιγμα διαδικασία του DNA με κοπή και επανασφράγιση ενός ή και των δύο κλώνων του διπλού DNA.
Το DNA είναι διπλή έλικα. Υπάρχει σε δύο συμπληρωματικούς κλώνους που συνδέονται μεταξύ τους μέσω δεσμών υδρογόνου. Η αντιγραφή, η μεταγραφή και η επιδιόρθωση του DNA απαιτούν δύο κλώνους που πρέπει να διαχωριστούν μεταξύ τους για να δημιουργηθούν νέα αντίγραφα, να δημιουργηθεί mRNA και να προστεθούν νουκλεοτίδια για επιδιόρθωση. Τα δύο ένζυμα ελικάση και τοποϊσομεράση μπαίνουν στο παιχνίδι σε αυτό το σημείο. Επομένως, τόσο η ελικάση όσο και οι τοποϊσομεράσες είναι απαραίτητες για την εκτύλιξη του DNA. Η ελικάση διαχωρίζει το δίκλωνο DNA σε μονούς κλώνους σπάζοντας τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των ζευγών βάσεων νουκλεοτιδίων στο δίκλωνο DNA. Αντίθετα, η τοποϊσομεράση ξετυλίγει τη συστροφή του DNA και ανακουφίζει τη φύση του υπερσπείρου του DNA κόβοντας τη ραχοκοκαλιά του φωσφορικού DNA είτε σε έναν είτε και στους δύο κλώνους.
Τι είναι η ελικάση;
Η ελικάση είναι ένα απαραίτητο ένζυμο κατά την αντιγραφή, τη μεταγραφή, τον ανασυνδυασμό και την επιδιόρθωση του DNA. Η ελικάση είναι σε θέση να σπάσει τους δεσμούς υδρογόνου που υπάρχουν μεταξύ των βάσεων δύο συμπληρωματικών κλώνων της έλικας του DNA. Για να διαχωριστούν δύο κλώνοι, η ελικάση συνδέεται με το DNA στο σημείο όπου ξεκινά η σύνθεση του νέου κλώνου. Δημιουργεί μια διχάλα αντιγραφής και ξεκινά τη διάσπαση των δεσμών υδρογόνου έναν προς έναν. Η ελικάση χρησιμοποιεί την ενέργεια του ATP για τη δραστηριότητά της.
Εικόνα 01: Ελικάση κατά την αντιγραφή DNA
Εκτός από τα παραπάνω, υπάρχουν ελικάσες DNA καθώς και ελικάσες RNA. Οι ελικάσες RNA βοηθούν όλες τις διαδικασίες του RNA, συμπεριλαμβανομένης της μεταγραφής, του ματίσματος και της μετάφρασης, της μεταφοράς RNA, της επεξεργασίας RNA κ.λπ.
Τι είναι η Τοποϊσομεράση;
Η Τοποϊσομεράση είναι ένα ένζυμο που κόβει το DNA σε ένα συγκεκριμένο σημείο και ξετυλίγει τη συστροφή του DNA και ανακουφίζει από τη φύση του υπερπηνίου του DNA. Κατά τη διάρκεια της δράσης της ελικάσης, λαμβάνει χώρα υπερέλιξη του DNA λόγω της συνυφασμένης δομής του δίκλωνου DNA. Αυτοί οι τύποι τοπολογικών προβλημάτων που δημιουργούνται στους διπλασιασμένους κλώνους του DNA μπορούν να διορθωθούν με τοποϊσομεράσες. Συνήθως κόβουν τη ραχοκοκαλιά του φωσφορικού DNA είτε σε έναν είτε και στους δύο κλώνους και επιτρέπουν στο ξετύλιγμα της δομής του υπερπηνίου DNA. Αργότερα, η τοποϊσομεράση σφραγίζει ξανά τη ραχοκοκαλιά του DNA.
Εικόνα 02: Δράση και αναστολή τοποϊσομεράσης
Η Τοποϊσομεράση Ι και ΙΙ είναι δύο τύποι τοποϊσομερασών που ασχολούνται με το υπερτυλιγμένο DNA. Η τοποϊσομεράση Ι κόβει έναν κλώνο στο δίκλωνο DNA χωρίς να χρησιμοποιεί ενέργεια. Αντίθετα, η τοποϊσομεράση II κόβει και τους δύο κλώνους στο DNA, χρησιμοποιώντας το ATP για τη δραστηριότητά του. Λόγω της δραστηριότητας της τοποϊσομεράσης, το DNA μπορεί να υποστεί αντιγραφή, μεταγραφή, επιδιόρθωση και χρωμοσωμικό διαχωρισμό κ.λπ.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ ελικάσης και τοποϊσομεράσης;
- Η ελικάση και η τοποϊσομεράση είναι δύο ένζυμα που χρειάζονται για την αντιγραφή, τη μεταγραφή και την επιδιόρθωση του DNA.
- Και τα δύο ένζυμα βοηθούν στο ξετύλιγμα του δίκλωνου DNA.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ελικάσης και τοποϊσομεράσης;
Το ένζυμο ελικάση διασπά τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των βάσεων δύο συμπληρωματικών κλώνων DNA ή RNA και διαχωρίζει δύο κλώνους μεταξύ τους. Από την άλλη πλευρά, το ένζυμο τοποϊσομεράση μεταβάλλει την υπερέλιξη του δίκλωνου DNA κόβοντας τη φωσφορική ραχοκοκαλιά είτε σε μία έλικα είτε σε διπλή αλυσίδα. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ ελικάσης και τοποϊσομεράσης. Επιπλέον, η ελικάση δρα τόσο στο DNA όσο και στο RNA, ενώ η τοποϊσομεράση δρα μόνο στο DNA. Επομένως, αυτή είναι μια άλλη διαφορά μεταξύ ελικάσης και τοποϊσομεράσης.
Σύνοψη – Ελικάση εναντίον Τοποϊσομεράσης
Η Η ελικάση είναι ένα ένζυμο που διαχωρίζει δύο ανόπτες κλώνους υβριδίου DNA, RNA ή DNA-RNA σπάζοντας δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των βάσεων. Επιτελεί τη λειτουργία του χρησιμοποιώντας ενέργεια. Αντίθετα, η τοποϊσομεράση είναι ένα ένζυμο που δημιουργεί μονόκλωνα ή δίκλωνα σπασίματα για την ανακούφιση του στρες κατά την υπερέλιξη. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ ελικάσης και τοποϊσομεράσης. Και τα δύο ένζυμα είναι σημαντικά για την αντιγραφή, τη μεταγραφή και την επιδιόρθωση του DNA.
