topoisomerase

DNA består av to sukkerfosfatryggrader med baser som danner en dobbelspiral (se DNA). Når DNA skal kopieres (DNA-replikasjon) eller avleses (transkripsjon) vil enzymet helikase bryte bindingene mellom basene og dermed åpne spiralen. Dette fører til tettere kveiling foran og bak punktet hvor DNA-et åpnes. Dette kan illustreres om man fester midtpunktet til en tråd på et dørhåndtak og tvinner de to endene for så å prøve å dra de to endene fra hverandre. Den delen som er tvunnet vil da bli tettere kveilet jo lengre fra hverandre man skiller de to trådene man holder.

Om DNA-et blir kveilet for mye, heter det at DNA-et er under stress, og det trengs mekanismer for å frigjøre stresset. Topoisomeraser frigjør stress ved å bryte bindingene i sukkerfosfatryggraden i DNA. Det skilles mellom to typer topoisomeraser som har forskjellige metoder på å frigjøre stress i DNA-et.

Topoisomerase type I kutter én enkel sukkerfosfatryggrad. Ved å kutte en enkel del av DNA-heliksen kan DNA-et tvinne seg tilbake til en mer avslappet tilstand uten bruk av energi (passiv prosess). Topoisomerase type 1 vil etter å ha frigitt en del av kveilingen, lime sammen igjen den kuttede sukkerfosfatryggraden.

Topoisomerase type II kutter begge sukkerfosfatryggradene ved bruk av energi (ATP). Topoisomerase type II har mulighet til både å redusere graden av kveiling og øke graden av kveiling. Til dette brukes ATP.

Topoisomerase type II er spesielt viktig i kopiering av sirkulært DNA (for eksempel i bakterier). Etter kopiering vil de to kopiene være tvunnet sammen. Topoisomerase II binder et sirkulært DNA, for så å bryte det tvers over. Det andre sirkulære DNA-et har da muligheten til å bli sluppet fri gjennom åpningen før topoisomerase type II limer sammen igjen DNA som er brutt.

• DNA
• transkripsjon
• translasjon