Het belangrijkste verschil tussen helicase en topo-isomerase is dat helicase een enzym is dat twee complementaire DNA-strengen scheidt door waterstofbruggen tussen de basen van twee strengen te verbreken, terwijl topo-isomerase een enzym is dat positieve en negatieve supercoils verwijdert die tijdens het afwikkelen zijn gevormd proces van DNA door een of beide strengen van de DNA-duplex te knippen en opnieuw af te sluiten.
DNA is een dubbele helix. Het bestaat in twee complementaire strengen die aan elkaar zijn gebonden via waterstofbruggen. DNA-replicatie, transcriptie en DNA-reparatie vereisen dat twee strengen van elkaar worden gescheiden om nieuwe kopieën te maken, mRNA te maken en nucleotiden toe te voegen om te repareren. De twee enzymen helicase en topoisomerase komen op dit punt in het spel. Daarom zijn zowel helicase als topoisomerases essentieel bij het afwikkelen van DNA. Helicase scheidt dubbelstrengs DNA in enkele strengen door de waterstofbruggen tussen de nucleotide basenparen in dubbelstrengs DNA te verbreken. Daarentegen ontrafelt topoisomerase de DNA-twist en verlicht het de DNA-supercoil-aard door de DNA-fosfaatruggengraat in één of beide strengen te knippen.
Wat is Helicase?
Helicase is een essentieel enzym tijdens DNA-replicatie, transcriptie, recombinatie en reparatie. Helicase kan waterstofbruggen verbreken die bestaan tussen de basen van twee complementaire strengen DNA-helix. Om twee strengen te scheiden, bindt helicase met het DNA op de plaats waar de synthese van een nieuwe streng begint. Het creëert een replicatievork en initieert het één voor één verbreken van waterstofbruggen. Helicase gebruikt de energie van ATP voor zijn activiteit.
Figuur 01: Helicase tijdens DNA-replicatie
Naast het bovenstaande zijn er zowel DNA-helicases als RNA-helicases. RNA-helicases ondersteunen alle processen van RNA, inclusief transcriptie, splitsing en translatie, RNA-transport, RNA-editing, enz.
Wat is topoisomerase?
Topoisomerase is een enzym dat DNA op een bepaald punt knipt en de DNA-twist ontrafelt en de DNA-supercoil-aard verlicht. Tijdens de helicase-actie vindt supercoiling van DNA plaats vanwege de verstrengelde structuur van dubbelstrengs DNA. Dit soort topologische problemen die in de verdubbelde DNA-strengen ontstaan, kunnen worden gecorrigeerd door topo-isomerases. Ze knippen de DNA-fosfaatruggengraat meestal in één of beide strengen door en zorgen ervoor dat de DNA-supercoil-structuur kan worden afgewikkeld. Later sluit topoisomerase de DNA-ruggengraat weer af.
Figuur 02: Topoisomerase-actie en remming
Topoisomerase I en II zijn twee soorten topoisomerases die zich bezighouden met supercoiled DNA. Topoisomerase I knipt één streng in het dubbelstrengs DNA af zonder energie te verbruiken. Daarentegen knipt topoisomerase II beide strengen in DNA, waarbij ATP wordt gebruikt voor zijn activiteit. Vanwege de topoisomerase-activiteit kan DNA replicatie, transcriptie, reparatie en chromosomale segregatie ondergaan, enz.
Wat zijn de overeenkomsten tussen helicase en topoisomerase?
- Helicase en topoisomerase zijn twee enzymen die nodig zijn voor DNA-replicatie, transcriptie en reparatie.
- Beide enzymen helpen bij het afwikkelen van dubbelstrengs DNA.
Wat is het verschil tussen helicase en topoisomerase?
Helicase-enzym verbreekt waterstofbruggen tussen de basen van twee complementaire DNA- of RNA-strengen en scheidt twee strengen van elkaar. Aan de andere kant verandert het topoisomerase-enzym de supercoiling van dubbelstrengs DNA door de fosfaatruggengraat van ofwel in één streng ofwel in dubbele strengen te knippen. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen helicase en topoisomerase. Bovendien werkt helicase op zowel DNA als RNA, terwijl topoisomerase alleen op DNA inwerkt. Daarom is dit een ander verschil tussen helicase en topoisomerase.
Samenvatting – Helicase vs Topoisomerase
Helicase is een enzym dat gegloeide twee strengen DNA, RNA of DNA-RNA-hybride scheidt door waterstofbruggen tussen basen te verbreken. Het vervult zijn functie door gebruik te maken van energie. Daarentegen is topoisomerase een enzym dat enkelstrengs of dubbelstrengs breuken creëert om stress te verlichten tijdens supercoiling. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen helicase en topoisomerase. Beide enzymen zijn belangrijk bij DNA-replicatie, transcriptie en reparatie.
