Der Hauptunterschied zwischen Helikase und Topoisomerase besteht darin, dass Helikase ein Enzym ist, das zwei komplementäre DNA-Stränge trennt, indem es Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basen zweier Stränge aufbricht, während Topoisomerase ein Enzym ist, das positive und negative Superspulen entfernt, die während des Abwickelns gebildet werden Prozess der DNA durch Schneiden und erneutes Versiegeln eines oder beider Stränge des DNA-Duplexes.
DNA ist eine Doppelhelix. Es besteht aus zwei komplementären Strängen, die über Wasserstoffbrückenbindungen miteinander verbunden sind. DNA-Replikation, Transkription und DNA-Reparatur erfordern, dass zwei Stränge voneinander getrennt werden, um neue Kopien zu erstellen, mRNA herzustellen und Nukleotide zur Reparatur hinzuzufügen. An dieser Stelle kommen die beiden Enzyme Helikase und Topoisomerase ins Spiel. Daher sind sowohl Helikase als auch Topoisomerasen beim DNA-Unwinding essentiell. Helikase trennt doppelsträngige DNA in Einzelstränge, indem sie die Wasserstoffbindungen zwischen den Nukleotidbasenpaaren in doppelsträngiger DNA aufbricht. Im Gegensatz dazu entwirrt die Topoisomerase die DNA-Verdrehung und entwirrt die DNA-Supercoil-Natur, indem sie das DNA-Phosphat-Rückgrat entweder in einem oder beiden Strängen schneidet.
Was ist Helicase?
Helikase ist ein essentielles Enzym während der DNA-Replikation, -Transkription, -Rekombination und -Reparatur. Helicase ist in der Lage, Wasserstoffbrückenbindungen aufzubrechen, die zwischen den Basen zweier komplementärer DNA-Helixstränge bestehen. Um zwei Stränge zu trennen, verbindet sich die Helikase mit der DNA an der Stelle, an der die Synthese eines neuen Strangs beginnt. Es erzeugt eine Replikationsgabel und initiiert das Aufbrechen von Wasserstoffbrücken nacheinander. Helicase nutzt die Energie von ATP für seine Aktivität.
Abbildung 01: Helikase während der DNA-Replikation
Zusätzlich zu den oben genannten gibt es sowohl DNA-Helikasen als auch RNA-Helikasen. RNA-Helikasen unterstützen alle RNA-Prozesse, einschließlich Transkription, Spleißen und Translation, RNA-Transport, RNA-Bearbeitung usw.
Was ist Topoisomerase?
Topoisomerase ist ein Enzym, das DNA an einem bestimmten Punkt schneidet und die DNA-Verdrehung auflöst und die DNA-Supercoil-Natur entlastet. Während der Helicase-Aktion findet aufgrund der verschlungenen Struktur doppelsträngiger DNA ein Supercoiling der DNA statt. Diese Arten von topologischen Problemen, die in den DNA-Doppelsträngen erzeugt werden, können durch Topoisomerasen korrigiert werden. Sie schneiden normalerweise das DNA-Phosphatrückgrat entweder in einem oder beiden Strängen und ermöglichen das Aufwickeln der DNA-Supercoil-Struktur. Später versiegelt die Topoisomerase das DNA-Rückgrat wieder.
Abbildung 02: Wirkung und Hemmung der Topoisomerase
Topoisomerase I und II sind zwei Arten von Topoisomerasen, die sich mit supercoiled DNA befassen. Topoisomerase I schneidet einen Strang in der doppelsträngigen DNA, ohne Energie zu verbrauchen. Im Gegensatz dazu schneidet die Topoisomerase II beide Stränge in der DNA und verwendet ATP für ihre Aktivität. Aufgrund der Topoisomerase-Aktivität ist DNA in der Lage, Replikation, Transkription, Reparatur und Chromosomentrennung usw. zu durchlaufen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Helicase und Topoisomerase?
- Helikase und Topoisomerase sind zwei Enzyme, die für die DNA-Replikation, -Transkription und -Reparatur benötigt werden.
- Beide Enzyme helfen beim Abwickeln doppelsträngiger DNA.
Was ist der Unterschied zwischen Helicase und Topoisomerase?
Helicase-Enzym bricht Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basen zweier komplementärer DNA- oder RNA-Stränge und trennt zwei Stränge voneinander. Andererseits verändert das Topoisomerase-Enzym das Supercoiling von doppelsträngiger DNA, indem es das Phosphatrückgrat entweder in einem Strang oder in Doppelsträngen schneidet. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Helikase und Topoisomerase. Darüber hinaus wirkt Helikase sowohl auf DNA als auch auf RNA, während Topoisomerase nur auf DNA wirkt. Daher ist dies ein weiterer Unterschied zwischen Helikase und Topoisomerase.
Zusammenfassung – Helicase vs. Topoisomerase
Helicase ist ein Enzym, das durch Aufbrechen von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basen aneinandergelagerte zwei DNA-Stränge, RNA oder DNA-RNA-Hybride trennt. Es erfüllt seine Funktion, indem es Energie nutzt. Im Gegensatz dazu ist Topoisomerase ein Enzym, das einzelsträngige oder doppelsträngige Brüche erzeugt, um Stress während des Supercoiling abzubauen. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Helikase und Topoisomerase. Beide Enzyme sind wichtig für die DNA-Replikation, -Transkription und -Reparatur.
