Topoisomerase

Topoisomerase là các enzyme thiết yếu được tìm thấy trong tất cả các sinh vật sống, đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý trạng thái cấu trúc liên kết của DNA. Hãy tưởng tượng DNA là một sợi dây điện dài xoắn. Topoisomerase hoạt động bằng cách điều khiển các vòng xoắn của chuỗi DNA này để đảm bảo nó hoạt động bình thường.

Dưới đây là tác dụng của topoisomerase:

• Làm giảm vặn xoắn  DNA: DNA tự nhiên trở nên xoắn và cuộn lại, có thể tạo ra các nút thắt và rối. Topoisomerase có thể cắt một hoặc cả hai chuỗi DNA, cho phép chuỗi này xoay và không xoắn, trước khi nối lại chỗ đứt. Điều này giúp DNA dễ tiếp cận cho các quá trình thiết yếu như sao chép và phiên mã.
• Tách các phân tử DNA xoắn vào nhau: Trong quá trình phân chia tế bào, nhiễm sắc thể cần được nhân đôi và tách ra. Topoisomerase có thể phá vỡ các liên kết giữa các phân tử DNA đan xen, cho phép chúng phân tách rõ ràng.
• Gỡ nút thắt DNA bị rối: Đôi khi, DNA có thể bị thắt nút, đây có thể là một vấn đề lớn. Topoisomerase có thể gỡ rối các nút thắt phức tạp trong DNA để khôi phục cấu trúc thích hợp của nó.

Có hai loại topoisomerase chính:

• Topoisomerase loại I: Các enzym này cắt một sợi DNA, cho phép sợi kia đi qua chỗ đứt trước khi nối lại.
• Topoisomerase loại II: Các enzyme này cắt cả hai chuỗi DNA, cho phép một đoạn DNA đi qua chỗ đứt trước khi nối lại cả hai chuỗi.

Topoisomerase rất cần thiết cho sự sống và sự trục trặc của các enzyme này có thể dẫn đến nhiều bệnh khác nhau, bao gồm cả ung thư. Chúng cũng là mục tiêu của một số loại kháng sinh, hoạt động bằng cách ức chế hoạt động của chúng và tiêu diệt vi khuẩn.