Diferença entre Helicase e Topoisomerase

o diferença chave entre helicase e topoisomerase é que A helicase é uma enzima que separa duas cadeias complementares de DNA quebrando as ligações de hidrogênio entre as bases de duas cadeias, enquanto a topoisomerase é uma enzima que remove super-bobinas positivas e negativas formadas durante o processo de desenrolamento do DNA, cortando e selando uma ou ambas as cadeias de DNA duplex.

O DNA é uma dupla hélice. Existe em duas cadeias complementares ligadas entre si por meio de ligações de hidrogênio. A replicação do DNA, a transcrição e a reparação do DNA exigem que duas cadeias sejam separadas umas das outras para fazer novas cópias, fazer mRNA e adicionar nucleotídeos para reparar. As duas enzimas helicase e topoisomerase entram em jogo neste momento. Portanto, tanto a helicase quanto as topoisomerases são essenciais no desenrolamento do DNA. A Helicase separa o DNA de fita dupla em fitas simples, quebrando as ligações de hidrogênio entre os pares de bases de nucleotídeos no DNA de fita dupla. Por outro lado, a topoisomerase desvenda a torção do DNA e alivia a natureza do super-enrolamento do DNA cortando a espinha dorsal do DNA fosfato em um ou em ambos os filamentos.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é o Helicase 
3. O que é Topoisomerase
4. Semelhanças entre Helicase e Topoisomerase
5. Comparação lado a lado - Helicase vs Topoisomerase em forma de tabela
6. Resumo

O que é o Helicase?

Helicase é uma enzima essencial durante a replicação, transcrição, recombinação e reparo de DNA. Helicase é capaz de quebrar as ligações de hidrogênio existentes entre as bases de duas cadeias complementares de hélice de DNA. Para separar duas cadeias, a helicase se liga ao DNA no local onde a síntese da nova cadeia inicia. Ele cria um garfo de replicação e inicia a quebra das ligações de hidrogênio uma a uma. Helicase utiliza a energia do ATP para sua atividade.

Figura 01: Helicase durante a replicação do DNA

Além do acima, existem helicases de DNA, bem como helicases de RNA. As helicases de RNA auxiliam todos os processos de RNA, incluindo transcrição, emenda e tradução, transporte de RNA, edição de RNA, etc..

O que é Topoisomerase?

A topoisomerase é uma enzima que corta o DNA em um ponto específico e desvenda a torção do DNA e alivia a natureza de super enrolamento do DNA. Durante a ação da helicase, o superenrolamento do DNA ocorre devido à estrutura entrelaçada do DNA de fita dupla. Esses tipos de problemas topológicos criados nas cadeias duplas de DNA podem ser corrigidos pelas topoisomerases. Eles geralmente cortam o esqueleto de fosfato de DNA em um ou em ambos os filamentos e permitem que a estrutura do super-rolo de DNA seja desenrolada. Mais tarde, a topoisomerase sela a espinha dorsal do DNA novamente.

Figura 02: Ação e inibição da topoisomerase

A topoisomerase I e II são dois tipos de topoisomerases que lidam com o DNA superenrolado. A topoisomerase I corta uma fita no DNA de fita dupla sem utilizar energia. Por outro lado, a topoisomerase II corta as duas cadeias do DNA, utilizando ATP para sua atividade. Devido à atividade da topoisomerase, o DNA pode sofrer replicação, transcrição, reparo e segregação cromossômica, etc..

Quais são as semelhanças entre Helicase e Topoisomerase?

• Helicase e topoisomerase são duas enzimas necessárias para replicação, transcrição e reparo de DNA.
• Ambas as enzimas ajudam a desenrolar o DNA de fita dupla.

Qual é a diferença entre Helicase e Topoisomerase?

A enzima helicase quebra as ligações de hidrogênio entre as bases de duas cadeias complementares de DNA ou RNA e separa duas cadeias uma da outra. Por outro lado, a enzima topoisomerase altera o superenrolamento do DNA de fita dupla, cortando a espinha dorsal do fosfato em uma fita ou em fitas duplas. Portanto, essa é a principal diferença entre helicase e topoisomerase. Além disso, a helicase atua no DNA e no RNA, enquanto a topoisomerase atua apenas no DNA. Portanto, essa é outra diferença entre helicase e topoisomerase.

Resumo - Helicase vs Topoisomerase

Helicase é uma enzima que separa duas cadeias recozidas de DNA, RNA ou DNA-RNA híbrido, quebrando as ligações de hidrogênio entre as bases. Ele desempenha sua função utilizando energia. Por outro lado, a topoisomerase é uma enzima que cria quebras de fita simples ou dupla para aliviar o estresse durante o superenrolamento. Portanto, essa é a principal diferença entre helicase e topoisomerase. Ambas as enzimas são importantes na replicação, transcrição e reparo do DNA.

Referência:

1. "helicase". Notícias da natureza, Nature Publishing Group, disponível aqui.
2. Lodish, Harvey. "O papel das topoisomerases na replicação do DNA". Biologia Celular Molecular. 4th Edition., Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, 1 de janeiro de 1970, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “0323 DNA Replication” do OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia
2. “Inibidor da Topoisomerase” Por Vtvu - Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia