Der Hauptunterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer Topoisomerase ist der zelluläre Ursprung der Topoisomerase. Prokaryotische Topoisomerasen sind in den Zellen prokaryotischen zellulären Ursprungs vorhanden, während eukaryotische Topoisomerasen in Organismen mit eukaryotischem zellulärem Ursprung vorhanden sind. Außerdem unterscheiden sie sich auch in der Verteilung. Prokaryotische Topoisomerasen sind im Zytoplasma der Zelle vorhanden, während eukaryotische Topoisomerasen im Zellkern verteilt sind.
Eine Isomerase ist eine Gruppe von Enzymen, die die strukturelle Umordnung von Molekülen katalysieren. Topoisomerase ist eine Art von Isomerasen. Es modifiziert die Topologie des DNA-Moleküls, indem es das DNA-Supercoiling reguliert. Es schneidet und versiegelt einen oder beide Stränge des DNA-Duplex. Daher ist DNA in der Lage, Replikation, Transkription, Reparatur und Chromosomentrennung zu durchlaufen. Es gibt zwei Arten von Topoisomerasen, nämlich Topoisomerase I und II.
Was ist prokaryotische Topoisomerase?
Prokaryotische DNA Topoisomerasen sind die Enzyme, die während der prokaryotischen DNA-Replikation benötigt werden. Sie bauen den Stress während des DNA-Supercoilings ab, indem sie Einzelstrang- und Doppelstrangbrüche verursachen.
Arten von prokaryotischen Topoisomerasen
Topoisomerasen vom Typ I sind für Einzelstrangbrüche verantwortlich, während Topoisomerasen vom Typ II Doppelstrangbrüche verursachen. Topo IA, Topo IC und Reverse Gyrase sind die drei Haupttypen von prokaryotischen Topoisomerasen, die hauptsächlich in Bakterien und Archaeen vorkommen. Typ IIA und Typ IIB sind Topoisomerasen vom Typ II, die in Prokaryoten vorkommen.
Camptothecin und Non-Camptothecin hemmen die Wirkung der prokaryotischen Topoisomerase Typ I und sind wohlbekannte Arzneimittel für Krebstherapien.
Was ist eukaryotische Topoisomerase?
Eukaryotische Topoisomerasen sind an der eukaryotischen DNA-Replikation beteiligt. Sie helfen beim Entfernen positiver und negativer Superspulen während des Abwickelns der Doppelhelix in der Initiationsphase der Replikation
Arten eukaryotischer Topoisomerasen
Eukaryoten tragen sowohl Typ-I- als auch Typ-II-Topoisomerasen. Ähnlich wie Prokaryoten brechen Topoisomerasen vom Typ I einzelne DNA-Stränge. Im Gegensatz dazu verursachen Topoisomerasen vom Typ II Doppelstrangbrüche. Topoisomerasen vom Typ I in Eukaryoten sind die Untergruppen der Topoisomerase vom Typ IB, wohingegen Unterklassen vom Typ IIA einschließlich Typ IIα in höheren Eukaryoten wie Säugetieren vorhanden sind. Hefe hat spezielle Topoisomerasen.
Abbildung 01: Topoisomerase-Wirkung in Eukaryoten
Camptothecin und Nicht-Camptothecin-Medikamente können auch eukaryotische Topoisomerasen hemmen. Daher sind sie als Antikrebsmittel nützlich, um die Vermehrung von Krebszellen zu verhindern, indem sie den Replikationsprozess hemmen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen prokaryotischer und eukaryotischer Topoisomerase?
- Beide Topoisomerasen verursachen Einzelstrang- oder Doppelstrangbrüche, um die Spannung während des Supercoilings abzubauen.
- Sie sind essentiell für die DNA-Replikation.
- Sie können sowohl positive als auch negative Superspulen entfernen.
- Beide Topoisomerasen gibt es in zwei Typen, Typ I und Typ II.
- Camptothecin- und Nicht-Camptothecin-Medikamente hemmen die Wirkung beider Topoisomerasen.
Was ist der Unterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer Topoisomerase?
Prokaryotische Topoisomerasen kommen im Zytoplasma von Bakterien und Archaeen vor. Im Gegensatz dazu sind eukaryotische Topoisomerasen im Zellkern vorhanden. Topo IA, Topo IC und Reverse Gyrase sind prokaryotische Topoisomerase vom Typ I, während eukaryotische Topoisomerase vom Typ I Untergruppen der Topoisomerase vom Typ IB umfasst. Prokaryotische Topoisomerase vom Typ II umfasst Typ IIA und Typ IIB, während eukaryotische Topoisomerase vom Typ II Unterklassen vom Typ IIA umfasst.
Zusammenfassung – Prokaryotische vs. eukaryotische Topoisomerase
DNA-Topoisomerasen sind die Enzyme, die an der Entfernung der positiven und negativen Superspulen beteiligt sind, die während des Abwicklungsprozesses der DNA-Replikation gebildet werden. Der Unterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer Topoisomerase hängt von ihrem zellulären Ursprung des Enzyms und der Verteilung ab.
