تفاوت کلیدی بین SF1 و SF2 توانایی آنها در باز کردن اسیدهای نوکلئیک است. در حالی که SF1 فقط DNA را باز می کند، SF2 هم DNA و هم RNA را باز می کند.
هلیکاز یکی از آنزیم های کلیدی است که در فرآیند تکثیر DNA و همچنین در فرآیندهای ترمیم DNA شرکت می کند. نقش اصلی هلیکاز شرکت در فرآیند باز شدن به منظور تسهیل جداسازی مولکول های DNA دو رشته ای است. فعالیت آنزیم در مرحله شروع همانندسازی DNA ضروری است. هلیکازها بر اساس تفاوت‌های ساختاری به دو دسته Super Family 1 و Super Family 2 تقسیم می‌شوند. در هر خانواده سوپر، انواع متنوع تری از هلیکازها وجود دارد.
SF1 چیست؟
هلیکاز سوپر خانواده 1 نوعی هلیکاز است که دارای ساختار هگزامری در کنار پروتئین هسته داخلی است که فعالیت هلیکاز را نشان می دهد. هلیکاز SF1 یکی از بزرگترین کلاس‌های هلیکاز است و می‌توان آنها را بیشتر به عنوان هلیکازهای SF1A و هلیکازهای SF1B دسته‌بندی کرد. پروتئین هایی مانند PcrA، Rep و UvrD به کلاس هلیکازهای SF1A تعلق دارند. در مقایسه، پروتئین هایی مانند RecA و Dda متعلق به کلاس هلیکازهای SF1B هستند. عملکرد هلیکازهای SF1 بسیار متفاوت است. برخی از عملکردهای حیاتی هلیکازهای SF1 عبارتند از همانندسازی DNA، نوترکیبی DNA، پردازش قطعه Okazaki، تشکیل تلومر و ترمیم نوکلئوتید برش آسیب DNA. در برخی از گونه های باکتریایی، هلیکازهای نوع SF1 نیز در کمک به انتقال افقی ژن از طریق کونژوگاسیون نقش دارند. علاوه بر این، در ویروس‌ها، هلیکازهای SF1 به تکثیر ویروسی کمک می‌کنند.
شکل 01: اقدام هلیکازی
موتیف های مختلفی در ارتباط با ساختار هلیکازهای SF1 وجود دارد. آنها حاوی حداقل 7 نقوش حفاظت شده در بین انواع مختلف هلیکازهای SF1 (Q، I، Ia، II، III، IV، V، و VI) هستند. ساختار هلیکاز SF1 یک کریستال است که در آن نقوش در کنار هم قرار گرفته اند. بین موتیف ها و محل اتصال DNA یک محفظه اتصال ATP مشخصه وجود دارد. دامنه های غیر حفاظت شده برای حفظ یکپارچگی ساختاری مولکول هلیکاز توزیع می شوند. این دامنه ها می توانند بین هلیکازهای SF1A و هلیکازهای SF1B متفاوت باشند.
SF2 چیست؟
هلیکازهای سوپر خانواده ۲ یکی از متنوع‌ترین گروه‌های ابرخانواده هلیکاز است. انواع مختلفی از هلیکازهای SF2 مانند هلیکازهای RecQ مانند، هلیکازهای RecG-مانند، Rad3/XPD و هلیکازهای NS3 وجود دارد. برخی از آنزیم های محدود کننده مانند آنزیم های محدود کننده نوع I نیز در این دسته قرار می گیرند.عملکرد کلی هلیکازهای SF2 باز کردن DNA دو رشته ای است. با این حال، برخی از انواع هلیکازهای SF2 توانایی عمل کامل به عنوان آنزیم هلیکاز را ندارند. هلیکازهای SF2 به طور گسترده در پردازش RNA نیز استفاده می شوند. خانواده DEAD-box هلیکازهای SF2 در پردازش RNA، از جمله رونویسی، پیوند، پردازش ترجمه و مجموعه کمپلکس RNA-پروتئین شرکت می‌کنند.
شکل 02: هلیکاز
ساختار هلیکاز SF2 همچنین حاوی نقوش حفاظت شده است. با این حال، برخی از دامنه ها کمی با SF1 هلیکاز متفاوت است. آنها همچنین دارای یک دامنه اتصال ATP جدا از دامنه اتصال DNA هستند.
شباهت‌های بین SF1 و SF2 چیست؟
- SF1 و SF2 فعالیت هلیکاز را نشان می دهند.
- علاوه بر این، هر دو در همانندسازی و نوترکیب DNA شرکت می کنند.
- SF1 و SF2 از نقوش حفظ شده تشکیل شده اند.
- هر دو دارای یک دامنه اتصال ATP و یک دامنه اتصال DNA هستند.
- این اشکال پروتئین های چند دامنه ای هستند.
- علاوه بر این، اگر جهش در هر یک از انواع ایجاد شود، اثرات مخربی به دنبال خواهد داشت.
- هر دو SF1 و SF2 برای اطمینان از تداوم چرخه سلولی بسیار مهم هستند.
- SF1 و SF2 در پروکاریوتها و همچنین در یوکاریوتها یافت می شوند.
تفاوت بین SF1 و SF2 چیست؟
SF1 و SF2 دو خانواده فوق العاده هلیکاز هستند. آنها تنوع گسترده ای را نشان می دهند. تفاوت کلیدی بین SF1 و SF2 این است که SF1 در درجه اول در باز کردن DNA نقش دارد، در حالی که SF2 همچنین در پردازش RNA در طول رونویسی و ترجمه شرکت می کند. هنگام مقایسه موتیف های مختلف پروتئین، SF1 و SF2 در درجه اول بر اساس موتیف III و موتیف IV متفاوت هستند. حتی اگر آنها شباهت ساختاری دارند، هلیکازهای SF1 ساختارهای هگزامری حلقوی را تشکیل می دهند در حالی که SF2 این ترتیبات ساختاری را تشکیل نمی دهد.
تفاوت دیگر بین SF1 و SF2 این است که هلیکازهای SF1 نوکلئوتیدهای آدنین را بیشتر ترجیح می دهند، در حالی که هلیکازهای SF2 هر پنج نوکلئوتید را برای هدف قرار دادن برای باز کردن ترجیح می دهند. هنگام مقایسه جهت باز شدن، هلیکازهای SF1 فقط در جهت 5 به 3' جابجا می شوند، در حالی که هلیکازهای SF2 توانایی جابجایی همراه با اسیدهای نوکلئیک در هر دو جهت را دارند.
اینفوگرافیک زیر تفاوت های SF1 و SF2 را به صورت جدولی برای مقایسه کنار هم نشان می دهد.
خلاصه - SF1 در مقابل SF2
هلیکازها گروه بسیار مهم و متنوعی از آنزیم ها هستند که در همانندسازی DNA شرکت می کنند. با این حال، به دلیل تنوع زیاد، آنزیم ها به ابرخانواده ها طبقه بندی می شوند. SF1 و SF2 دو بزرگترین سوپر خانواده هلیکازها هستند. در حالی که SF1 در درجه اول با پردازش مربوط به DNA مرتبط است، SF2 با هر دو پردازش DNA و RNA مرتبط است. بنابراین، این تفاوت اصلی بین SF1 و SF2 است. علاوه بر این، SF1 و SF2 همچنین در آرایش ساختاری خود متفاوت هستند زیرا SF2 ساختارهای هگزامری را تشکیل نمی دهد.جهش در هلیکازهای SF1 و SF2 به دنبال اختلال در تنظیم چرخه سلولی و سایر مکانیسم‌های حیاتی مانند ترمیم DNA منجر به ایجاد سرطان می‌شود.
