Հելիկազի և տոպոիզոմերազի հիմնական տարբերությունն այն է, որ հելիկազան ֆերմենտ է, որը բաժանում է ԴՆԹ-ի երկու լրացնող շղթաները՝ կոտրելով ջրածնային կապերը երկու շղթաների հիմքերի միջև, մինչդեռ տոպոիզոմերազը ֆերմենտ է, որը հեռացնում է լուծարման ընթացքում ձևավորված դրական և բացասական սուպերոլերները: ԴՆԹ-ի գործընթացը՝ կտրելով և նորից փակելով ԴՆԹ-ի դուպլեքսի մեկ կամ երկու շղթաները:
ԴՆԹ-ն կրկնակի պարույր է: Այն գոյություն ունի ջրածնային կապերի միջոցով միմյանց կապակցված երկու լրացուցիչ շղթաներով: ԴՆԹ-ի վերարտադրությունը, տրանսկրիպցիան և ԴՆԹ-ի վերականգնումը պահանջում են երկու շղթա առանձնացնել միմյանցից՝ նոր պատճեններ ստանալու, mRNA-ն ստեղծելու և նուկլեոտիդներ ավելացնելու համար:Այս պահին գործում են երկու ֆերմենտները՝ հելիկազան և տոպոիզոմերազը: Հետևաբար, և՛ հելիկազան, և՛ տոպոիզոմերազները կարևոր են ԴՆԹ-ի լուծարման համար: Հելիկազան երկշղթա ԴՆԹ-ն բաժանում է միայնակ շղթաների՝ կոտրելով ջրածնային կապերը նուկլեոտիդային հիմքերի զույգերի միջև երկշղթա ԴՆԹ-ում: Ի հակադրություն, տոպոիզոմերազը քանդում է ԴՆԹ-ի շրջադարձը և թեթևացնում ԴՆԹ-ի գերոլորային բնույթը՝ կտրելով ԴՆԹ ֆոսֆատի ողնաշարը մեկ կամ երկու շղթաներով:
Ի՞նչ է Helicase?
Հելիկազան էական ֆերմենտ է ԴՆԹ-ի վերարտադրման, տրանսկրիպցիայի, ռեկոմբինացիայի և վերականգնման ժամանակ: Հելիկազան ի վիճակի է կոտրել ջրածնային կապերը, որոնք գոյություն ունեն ԴՆԹ-ի պարույրի երկու լրացնող շղթաների հիմքերի միջև: Երկու շղթա առանձնացնելու համար հելիկազան կապվում է ԴՆԹ-ի հետ այն վայրում, որտեղ սկսվում է նոր շղթայի սինթեզը: Այն ստեղծում է կրկնօրինակման պատառաքաղ և սկսում է հերթով կոտրել ջրածնային կապերը: Helicase-ն օգտագործում է ATP-ի էներգիան իր գործունեության համար:
Նկար 01. Հելիկազան ԴՆԹ-ի վերարտադրության ժամանակ
Բացի վերը նշվածից, կան ԴՆԹ հելիկազներ, ինչպես նաև ՌՆԹ հելիկազներ: ՌՆԹ հելիկաներն օգնում են ՌՆԹ-ի բոլոր գործընթացներին, ներառյալ տառադարձումը, զուգավորումը և թարգմանությունը, ՌՆԹ տեղափոխումը, ՌՆԹ-ի խմբագրումը և այլն:
Ի՞նչ է տոպոիզոմերազը:
Տոպոիզոմերազը ֆերմենտ է, որը կտրում է ԴՆԹ-ն որոշակի կետում և բացահայտում ԴՆԹ-ի շրջադարձը և թեթևացնում ԴՆԹ-ի գերոլորային բնույթը: Հելիկազի գործողության ընթացքում տեղի է ունենում ԴՆԹ-ի գերոլորում երկշղթա ԴՆԹ-ի միահյուսված կառուցվածքի շնորհիվ։ ԴՆԹ-ի կրկնապատկված շղթաներում ստեղծված այս տեսակի տոպոլոգիական խնդիրները կարող են շտկվել տոպոիզոմերազներով: Նրանք սովորաբար կտրում են ԴՆԹ-ի ֆոսֆատի ողնաշարը կամ մեկ կամ երկու շղթաներով և թույլ են տալիս արձակել ԴՆԹ-ի գերոլորային կառուցվածքը: Հետագայում տոպոիզոմերազը կրկին կնքում է ԴՆԹ-ի ողնաշարը:
Նկար 02. տոպոիզոմերազի գործողություն և արգելակում
Տոպոիզոմերազ I և II երկու տեսակի տոպոիզոմերազներ են, որոնք գործ ունեն գերոլորված ԴՆԹ-ի հետ: Տոպոիզոմերազ I-ը կտրում է երկշղթա ԴՆԹ-ի մեկ շարանը՝ առանց էներգիա օգտագործելու: Ի հակադրություն, տոպոիզոմերազ II-ը կտրում է ԴՆԹ-ի երկու շղթաները՝ օգտագործելով ATP-ն իր գործունեության համար: Տոպոիզոմերազային ակտիվության շնորհիվ ԴՆԹ-ն կարող է ենթարկվել վերարտադրության, տրանսկրիպցիային, վերականգնման և քրոմոսոմային տարանջատման և այլն:
Որո՞նք են նմանությունները հելիկազի և տոպոիզոմերազի միջև:
- Հելիկազան և տոպոիզոմերազը երկու ֆերմենտներ են, որոնք անհրաժեշտ են ԴՆԹ-ի վերարտադրության, տրանսկրիպացիայի և վերականգնման համար:
- Երկու ֆերմենտներն էլ օգնում են արձակել երկշղթա ԴՆԹ:
Ո՞րն է տարբերությունը հելիկազի և տոպոիզոմերազի միջև:
Հելիկազի ֆերմենտը կոտրում է ջրածնային կապերը ԴՆԹ-ի կամ ՌՆԹ-ի երկու լրացնող շղթաների հիմքերի միջև և բաժանում երկու շղթաները միմյանցից: Մյուս կողմից, տոպոիզոմերազ ֆերմենտը փոխում է կրկնակի շղթաներով ԴՆԹ-ի սուպերոլորումը` կտրելով ֆոսֆատային ողնաշարը մեկ շղթայի կամ կրկնակի շղթայի մեջ: Այսպիսով, սա հելիկազի և տոպոիզոմերազի հիմնական տարբերությունն է: Ավելին, հելիկազան գործում է ինչպես ԴՆԹ-ի, այնպես էլ ՌՆԹ-ի վրա, մինչդեռ տոպոիզոմերազը գործում է միայն ԴՆԹ-ի վրա: Հետևաբար, սա ևս մեկ տարբերություն է հելիկազի և տոպոիզոմերազի միջև:
Ամփոփում – Helicase vs Topoisomerase
Հելիկազան ֆերմենտ է, որն առանձնացնում է ԴՆԹ-ի, ՌՆԹ-ի կամ ԴՆԹ-ՌՆԹ-ի հիբրիդների երկու շղթաները՝ կոտրելով հիմքերի միջև ջրածնային կապերը: Այն իրականացնում է իր գործառույթը՝ օգտագործելով էներգիան։Ի հակադրություն, տոպոիզոմերազը ֆերմենտ է, որը ստեղծում է միաշղթա կամ երկշղթա ընդմիջումներ՝ գերոլորման ժամանակ սթրեսից ազատվելու համար։ Այսպիսով, սա հելիկազի և տոպոիզոմերազի հիմնական տարբերությունն է: Երկու ֆերմենտներն էլ կարևոր են ԴՆԹ-ի վերարտադրության, տրանսկրիպացիայի և վերականգնման գործում:
