ההבדל העיקרי בין SF1 ל-SF2 הוא היכולת שלהם לשחרר חומצות גרעין. בעוד ש-SF1 משחרר רק DNA, SF2 משחרר גם DNA וגם RNA.
Helicase הוא אחד האנזימים המרכזיים שלוקחים חלק בתהליך שכפול ה-DNA וכן בתהליכי תיקון ה-DNA. התפקיד העיקרי של הליקאז הוא לקחת חלק בתהליך ההתפרקות על מנת להקל על ההפרדה של מולקולות DNA דו-גדיליות. פעילות האנזים חיונית בשלב ההתחלה של שכפול ה-DNA. Helicases מחולקים כ-Super Family 1 ו-Super Family 2 בעיקר על סמך ההבדלים המבניים שלהם. בתוך כל משפחת סופר, ישנם סוגים מגוונים יותר של הליקות.
מה זה SF1?
Super Family 1 helicase הוא סוג של הליקאז המורכב ממבנה הקסאמרי לצד חלבון הליבה הפנימי, המתאר פעילות הליקאז. SF1 helicase הוא אחד המחלקות הגדולות ביותר של helicase וניתן לסווג אותו עוד יותר כמו SF1A helicase ו-SF1B helicase. חלבונים כגון PcrA, Rep ו-UvrD, שייכים למעמד של SF1A helicases. לשם השוואה, חלבונים כמו RecA ו-Dda שייכים למחלקת הסליקות SF1B. הפונקציות של SF1 helicases משתנות מאוד. חלק מהפונקציות החיוניות של הליקאזות של SF1 כוללות שכפול DNA, ריקומבינציה של DNA, עיבוד שברי Okazaki, יצירת טלומרים ותיקון כריתת נוקלאוטידים של נזקי DNA. במינים מסוימים של חיידקים, הליקאזות מסוג SF1 לוקחים חלק גם בסיוע בהעברת גנים אופקית באמצעות צימוד. יתר על כן, בווירוסים, SF1 helicases מסייעים בשכפול ויראלי.
איור 01: Helicase Action
יש הרבה מוטיבים שונים הקשורים למבנה של SF1 helicases. הם מכילים לפחות 7 מוטיבים שמורים בין כל הסוגים השונים של הליקאזות SF1 (Q, I, Ia, II, III, IV, V ו-VI). המבנה של SF1 helicase הוא גביש, שבו המוטיבים מקובצים יחד. קיים כיס קישור ATP אופייני בין המוטיבים לאתר הקישור של ה-DNA. התחומים הלא משומרים מופצים כדי לשמור על השלמות המבנית של מולקולת ההליקאז. תחומים אלה עשויים להשתנות בין הליקות SF1A ל-SF1B הליקות.
מה זה SF2?
Super family 2 helicase היא אחת הקבוצות המגוונות ביותר של משפחות על helicase. ישנם סוגים רבים של הליקות SF2 כמו הליקות דמויות RecQ, RecG - כמו הליקות, Rad3/XPD ו-NS3 helicases. חלק מאנזימי הגבלה, כגון אנזימים הגבלה מסוג I, גם הם נכללים בקטגוריה זו.הפונקציה הכללית של SF2 helicases היא התנתקות של DNA דו-גדילי. עם זאת, לחלק מהסוגים של הליקאזות SF2 אין את היכולת לפעול לחלוטין כאנזימי הליקאז. SF2 helicases נמצאים בשימוש נרחב גם בעיבוד RNA. משפחת DEAD-box של SF2 helicases לוקחת חלק בעיבוד RNA, כולל שעתוק, שחבור, עיבוד תרגום והרכבת קומפלקס RNA-חלבונים.
איור 02: Helicase
המבנה של SF2 helicase מכיל גם מוטיבים משומרים. עם זאת, כמה תחומים שונים במקצת מזה של SF1 helicase. הם מכילים גם תחום מחייב ATP מלבד תחום הקישור של ה-DNA.
מהם הדמיון בין SF1 ל-SF2?
- SF1 ו-SF2 מציגים פעילות הליקאס.
- יתר על כן, שניהם לוקחים חלק בשכפול ובריקומבינציה של DNA.
- SF1 ו-SF2 מורכבים ממוטיבים שמורים.
- לשניהם יש תחום מחייב ATP ותחום מחייב DNA.
- הצורות האלה הן חלבונים מרובי-דומיין.
- יתר על כן, אם מתרחשות מוטציות בכל אחד מהסוגים, הדבר יביא להשפעות מזיקות.
- הן SF1 והן SF2 חיוניות כדי להבטיח את המשכיות מחזור התא.
- SF1 ו-SF2 נמצאים בפרוקריוטים כמו גם באיקריוטים.
מה ההבדל בין SF1 ל-SF2?
SF1 ו-SF2 הן שתי משפחות על של הליקאס. הם מראים מגוון רחב. ההבדל העיקרי בין SF1 ל-SF2 הוא ש-SF1 מעורב בעיקר בפירוק ה-DNA, בעוד ש-SF2 לוקח חלק גם בעיבוד RNA במהלך שעתוק ותרגום. כאשר משווים בין המוטיבים השונים של החלבון, SF1 ו-SF2 שונים בעיקר על סמך מוטיב III ומוטיב IV. למרות שיש להם דמיון מבני, סלילי SF1 יוצרים מבנים הקסמריים טורואידים בעוד ש-SF2 אינו יוצר את ההסדרים המבניים הללו.
הבדל נוסף בין SF1 ל-SF2 הוא שהליקסות SF1 מעדיפות יותר נוקלאוטידים של אדנין, בעוד שהליקסים של SF2 מעדיפים את כל חמשת הנוקלאוטידים למטרות להתפרקות. כאשר משווים את כיוון ההתפרקות, סלילי SF1 עוברים רק בכיוון של 5' עד 3', בעוד להליקות SF2 יש את היכולת לעבור טרנסלוקציה יחד עם חומצות הגרעין בשני הכיוונים.
האינפוגרפיקה שלהלן מציגה את ההבדלים בין SF1 ל-SF2 בצורה טבלה להשוואה זו לצד זו.
סיכום – SF1 מול SF2
הליקאזים הם קבוצה חשובה ומגוונת מאוד של אנזימים שלוקחים חלק בשכפול ה-DNA. עם זאת, בשל המגוון הרב שלו, אנזימים מסווגים למשפחות-על. SF1 ו-SF2 הן שתי משפחות העל הגדולות ביותר של הליקות. בעוד ש-SF1 קשור בעיקר לעיבוד הקשור ל-DNA, SF2 קשור לעיבוד DNA ו-RNA כאחד. לפיכך, זהו ההבדל העיקרי בין SF1 ל-SF2. יתר על כן, SF1 ו-SF2 נבדלים גם הם בסידור המבני שלהם מכיוון ש-SF2 אינו יוצר מבנים הקסמריים.מוטציות בהליקסות SF1 ו-SF2 יובילו להתפתחות סרטן בעקבות חוסר ויסות של מחזור התא ומנגנונים חיוניים אחרים כמו תיקון DNA.
