Différence clé - Topoisomérase I vs II
L'ADN est nécessaire à une cellule pour se diviser en deux cellules filles par division cellulaire. L'ADN est dupliqué par réplication de l'ADN. Donc, il devrait y avoir un mécanisme spécial pour reproduire l'ADN en spirale hautement enroulé. La topoisomérase est une enzyme qui peut couper l'ADN à un point particulier et dénouer la torsion de l'ADN et soulager la nature de la super-bobine d'ADN. C'est l'enzyme qui participe à l'enroulement et au déroulement de l'ADN. Le problème d'enroulement de l'ADN est soulevé en raison de la structure entrelacée de l'ADN double brin. Ces types de problèmes topologiques créés dans les brins doublés d'ADN peuvent être corrigés par des topoisomérases. Ils coupent généralement le squelette du phosphate d'ADN, soit un ou les deux brins, et permettent de dérouler la structure de la super-bobine d'ADN. Plus tard, le squelette d'ADN est à nouveau scellé. Les topoisomérases bactériennes et humaines ont des mécanismes similaires. Les topoisomérases I et II sont des méthodes de traitement de l'ADN superenroulé. La topoisomérase I coupe un brin dans l'ADN double brin et aucun ATP n'est requis pour sa fonction. D'autre part, la topoisomérase II coupe les deux brins d'ADN et a besoin d'ATP pour son activité. C'est la principale différence entre la topoisomérase I et II.
CONTENU
1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la topoisomérase I
3. Qu'est-ce que la topoisomérase II
4. Similitudes entre la topoisomérase I et II
5. Comparaison côte à côte - Topoisomérase I vs II sous forme tabulaire
6. Résumé
Qu'est-ce que la topoisomérase I?
La topoisomérase I est une classe d'enzymes qui implique la régulation du surenroulement de l'ADN. Ils gèrent le surenroulement de l'ADN en créant des cassures simple brin et en reléguant les brins d'ADN. Leur rôle est très important pour la réplication et la transcription de l'ADN. Ils sont en outre subdivisés en type IA et type IB. Les topoisomérases de type IA sont appelées topoisomérases procaryotes I. D'autre part, les topoisomérases de type IB sont appelées topoisomérases eucaryotes I. Les topoisomérases de type IA et de type IB sont fonctionnellement différentes. La topoisomérase procaryote I ne peut que revivre les supercoils d'ADN négatifs. Et la topoisomérase eucaryote I peut introduire des supercoils d'ADN positifs, ils séparent également l'ADN du chromosome fille après réplication, et relâchent cet ADN.
Figure 01: Topoisomérase I et II
La topoisomérase I d'Ecoli est une holoenzyme avec trois atomes de Zn (II) dans les motifs tétracystéine près de son extrémité carboxy. Son poids est de 97 kDa. La topoisomérase I présente plusieurs caractéristiques inhabituelles. Il n'a pas besoin d'être hydrolysé par l'ATP pour catalyser le réarrangement topologique de l'ADN. La caractéristique intéressante de la topoisomérase I est qu'elle est un monomère entièrement fonctionnel alors que la plupart des enzymes qui impliquent les réarrangements topologiques complexes d'ADN sont de nature oligomérique.
Qu'est-ce que la topoisomérase II?
Afin de gérer les enchevêtrements et les super-enroulements d'ADN, la topoisomérase de type II a coupé les deux brins d'ADN simultanément. Ils ont besoin d'une hydrolyse de l'ATP pour cette activité. La topoisomérase de type II modifie le nombre de liaison de l'ADN circulaire de ± 2. Elles sont globalement classées en deux catégories à savoir, le type II A et le type IIB.
Figure 02: Topoisomérase II
Les topoisomérases de type II A comprennent l'ADN gyrase bactérienne, la topoisomérase II eucaryote, la topoisomérase virale eucaryote alpha et bêta et la topoisomérase IV. Les topoisomérases de type II B comprennent la topoisomérase VI trouvée dans les archées et la topoisomérase VI trouvée dans les plantes supérieures. La fonction de la topoisomérase II est de couper les deux brins d'une double hélice d'ADN et de faire passer une autre hélice d'ADN ininterrompue à travers elle. Enfin, les extrémités coupées sont à nouveau reléguées. Les molécules inhibitrices de la topoisomérase II peuvent être trouvées comme Hu-331, ICRF-193 et mitindomide.
Quelles sont les similitudes entre la topoisomérase I et II?
- Les deux sont des enzymes impliquées dans le soulagement des supercoils.
- Les deux se trouvent dans les organismes procaryotes ainsi que dans les organismes eucaryotes.
- Les fonctions de la topoisomérase I et II sont toutes deux très importantes afin de maintenir la réplication et la transcription appropriées de l'ADN dans la cellule vivante.
- Les deux sont de nature protéique.
Quelle est la différence entre la topoisomérase I et II?
Diff article au milieu avant la table
Topoisomérase I vs Topoisomérase II |
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| La topoisomérase de type I est une enzyme qui modifie le degré de surenroulement de l'ADN en provoquant des cassures et une relégation d'un seul brin. | La topoisomérase de type II est une enzyme qui modifie le degré de surenroulement de l'ADN en provoquant la rupture et la relégation des doubles brins. |
| Hydrolyse de l'ATP | |
| La topoisomérase I n'a pas besoin d'hydrolyser l'ATP pour sa fonction. | La topoisomérase II doit avoir besoin d'une hydrolyse de l'ATP pour sa fonction. |
| Rupture d'ADN | |
| La topoisomérase I fait des cassures monocaténaires. | La topoisomérase II rompt les doubles brins. |
| Structure | |
| La topoisomérase I est un monomère. | La topoisomérase II est un hétérodimère. |
| Modification du numéro de liaison de l'ADN circulaire | |
| La topoisomérase I change le nombre de liaisons de l'ADN circulaire par des unités de strictement 1 ou par des multiples de 1 (n). | La topoisomérase II change le nombre de liaisons de l'ADN circulaire par unités de ± 2. |
Résumé - Topoisomérase I vs II
Les topoisomérases sont les enzymes impliquées dans l'enroulement ou le déroulement de l'ADN. Ils soulagent les supercoils d'ADN et facilitent la réplication et la transcription de l'ADN. Ces enzymes peuvent être trouvées dans presque tous les organismes tels que; les humains, les bactéries, les plantes supérieures, les autres bactéries et les archées. Les réarrangements topologiques de l'ADN sont effectués par des topoisomérases. L'hydrolyse de l'ATP n'est pas nécessaire pour la fonction de la topoisomérase I. La topoisomérase I coupe un seul brin dans l'ADN. D'autre part, la topoisomérase II coupe les deux brins d'ADN et a besoin d'ATP pour leur fonction ou activité. Plus tard, ces coupes dans le squelette de l'ADN sont à nouveau scellées. Les topoisomérases bactériennes et humaines ont des mécanismes similaires dans la nature. C'est la différence entre la topoisomérase I et II.
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