Unterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer Topoisomerase

Der Hauptunterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer Topoisomerase ist der zelluläre Ursprung der Topoisomerase. Prokaryontische Topoisomerasen sind in Zellen prokaryontischen Zellursprungs vorhanden, während eukaryontische Topoisomerasen unter Organismen mit eukaryontischem Zellursprung vorliegen. Darüber hinaus 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 Umlagerung von Molekülen katalysieren. Topoisomerase ist eine Art von Isomerasen. Es modifiziert die Topologie des DNA-Moleküls, indem es das Supercoiling von DNA reguliert. Es schneidet einen oder beide Stränge des DNA-Duplex und schneidet sie erneut. Daher ist DNA in der Lage, Replikation, Transkription, Reparatur und chromosomale Segregation zu durchlaufen. Es gibt zwei Arten von Topoisomerasen, nämlich Topoisomerase I und II.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist prokaryotische Topoisomerase?
3. Was ist eukaryotische Topoisomerase?
4. Ähnlichkeiten zwischen prokaryotischer und eukaryotischer Topoisomerase
5. Side-by-Side-Vergleich - Prokaryotische vs eukaryotische Topoisomerase in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist prokaryotische Topoisomerase??

Prokaryotische DNA Topoisomerasen sind die bei der prokaryotischen DNA-Replikation erforderlichen Enzyme. Sie entlasten den Stress beim DNA-Super-Coiling, indem sie einzelsträngige und doppelsträngige Brüche verursachen.

Arten von prokaryotischen Topoisomerasen

Typ I-Topoisomerasen sind für einzelsträngige Brüche verantwortlich, während Typ II-Topoisomerasen doppelsträngige Brüche verursachen. Topo IA, Topo IC und Reverse Gyrase sind die drei Haupttypen prokaryotischer Topoisomerasen, die hauptsächlich in Bakterien und Archaeen vorkommen. Typ IIA und Typ IIB sind in Prokaryoten vorhandene Topoisomerasen vom Typ II.

Camptothecin und Nicht-Camptothecin hemmen die Wirkung der prokaryontischen Topoisomerase Typ I und sind bekannte Arzneimittel gegen Krebstherapien.

Was ist eukaryotische Topoisomerase??

Eukaryotische Topoisomerasen nehmen an der eukaryotischen DNA-Replikation teil. Sie helfen beim Entfernen positiver und negativer Supercoils während des Abwickelns der Doppelhelix in der Startphase der Replikation

Typen von eukaryotischen Topoisomerasen

Eukaryonten tragen sowohl Topoisomerasen vom Typ I als auch Typ II. Ähnlich wie Prokaryoten brechen Typ-I-Topoisomerasen einzelne DNA-Stränge. Im Gegensatz dazu verursachen Typ-II-Topoisomerasen doppelsträngige Brüche. Typ I-Topoisomerasen in Eukaryoten sind die Untergruppen der Typ IB-Topoisomerase, während Typ IIA-Unterklassen einschließlich Typ IIα in höheren Eukaryoten wie Säugetieren vorhanden sind. Hefe hat spezielle Topoisomerasen.

Abbildung 01: Topoisomeraseaktion in Eukaryonten

Camptothecin- und Nicht-Camptothecin-Arzneimittel können auch eukaryotische Topoisomerasen hemmen. Daher sind sie als Antikrebsmittel nützlich, um die Proliferation von Krebszellen durch Hemmen des Replikationsprozesses zu verhindern.

Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen prokaryotischer und eukaryotischer Topoisomerase??

• Beide Topoisomerasen verursachen einsträngige oder doppelsträngige Brüche, um die Beanspruchung während des Aufwickelns abzubauen.
• Sie sind für die DNA-Replikation unerlässlich.
• Sie können sowohl positive als auch negative Superspulen entfernen.
• Beide Topoisomerasen gibt es in zwei Typen, wie Typ I und Typ II.
• Camptothecin- und Nicht-Camptothecin-Arzneimittel hemmen die Wirkung beider Topoisomerasen.

Was ist der Unterschied zwischen prokaryotischer und eukaryontischer Topoisomerase??

Prokaryotische Topoisomerasen sind im Zytoplasma von Bakterien und Archaeen vorhanden. Eukaryotische Topoisomerasen sind dagegen 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. Zu der prokaryontischen Topoisomerase vom Typ II gehören Typ IIA und Typ IIB, während die eukaryontische Topoisomerase vom Typ II Unterklassen vom Typ IIA umfasst.

Zusammenfassung - Prokaryotische vs eukaryotische Topoisomerase

DNA-Topoisomerasen sind die Enzyme, die bei der Entfernung der positiven und negativen Supercoils involviert sind, die während des Abwickelprozesses der DNA-Replikation gebildet werden. Der Unterschied zwischen prokaryotischer und eukaryotischer Topoisomerase hängt von ihrem zellulären Ursprung des Enzyms und der Verteilung ab.

Referenz:

1.Champoux, JJ. "DNA-Topoisomerasen: Struktur, Funktion und Mechanismus." Fortschritte in der Pädiatrie., US National Library of Medicine, Hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Abbildung 14 04 01" By CNX OpenStax - (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia