Las Topoisomerasas son enzimas isomerasas que actúan sobre la topología del ADN. La configuración de doble hélice del ADN hace "difícil" su separación, imprescindible si las enzimas están trascribiendo la secuencia que codifica las proteínas, o si los cromosomas se están replicando. Así en el llamado ADN circular en el que los segmentos de ADN son enrollados y juntados en un círculo, las dos hélices del ADN están topológicamente unidos, sin poder ser separados por ningún proceso que no incluya la rotura. La topoisomerasa guía y cataliza este proceso. Aún con cadenas no circulares como las de los eucariotas, que aparentemente podrían girar sobre sí mismas en el proceso de desenrollamiento, la acción de las topoisomerasas es necesaria puesto que es imposible que una cadena de varios millones de pares de bases gire sobre su eje longitudinal. Esta proteína endereza la molécula de ADN evitando el superenrollamiento.
La inserción de ADN viral en los cromosomas y otras formas de recombinación pueden también requerir la acción de una topoisomerasa [1].
Las topoisomerasas son enzimas que regulan la topología del ADN mediante acciones como la rotura, relajación, paso y reunión de las cadenas de ADN en las células. Estas enzimas son componentes importantes del sistema de replicación del ADN. Se clasifican por las especificidades del sustrato. Las enzimas Topoisomerasas de ADN Tipo I actúan sobre una cadena única del ADN. Las enzimas Topoisomerasas de ADN Tipo II actúan sobre cadenas dobles de ADN [2].
Estas enzimas se encuentran presentes en todas las células que cambian el grado de superenrollamiento del DNA, cortando una hebra del DNA (topoisomerasas de tipo I) o ambas hebras (topoisomerasas de tipo II). En E. coli las topoisomerasas tipo I relajan el DNA superenrollado negativamente y las de tipo II (DNA girasa); además de esa actividad pueden aumentar el grado de superenrollamiento negativo del DNA, con gasto de ATP. Se inhibe por varios antibióticos, incluyendo el ácido oxolínico y la novobiocina [3].
Tipos de topoisomerasas
La Topoisomerasa tipo I corta una hebra y permite que la molecula de ADN rote alrededor del enlace fosfodiester, liberando la tension producto del superenrollamiento del ADN. La topoimerasa tipo I no es dependiente de ATP.
La Topoisomerasa tipo II corta las dos hebras y pasa una doble hebra a través de este agujero. La topoimerasa tipo II es ATP dependiente [1].
DNA Topoisomerasas Tipo I
Son enzima que catalizan la ruptura independiente de ATP de un ADN de cadena simple, seguida por el paso y reagrupamiento de otra hebra simple del ADN. Esta clase de enzima realiza la conversión de un topoisómero de ADN en otro, por ejemplo, el relajamiento de las vueltas superhelicoidales en el ADN, la interconversión de anillos simples y nodulares del ADN de cadena simple y el entrelazamiento de anillos de cadena simple de secuencias complementarias [4].
Topoisomerasa II del ADN (ATP-Hidrolisante)
Enzima que requiere ATP y que, en presencia de Iones Magnesio, introduce superenrollamientos negativos en ADN de cadena doble cerrados y posiblemente lineales. La enzima interviene en la replicación y en la transcripción del ADN. Provoca el almacenamiento de energía de presión mecánica en las vueltas superhelicoidales del ADN, a expensas de la hidrólisis del ATP [5].
Fuente:
http://es.wikipedia.org/wiki/Topoisomerasa [1]
http://decs.es/compuestos-quimicos-y-drogas/topoisomerasas-de-adn [2]
http://www.diagnosticomedico.es/descripcion/Topoisomerasa--22108.html [3]
http://decs.es/compuestos-quimicos-y-drogas/topoisomerasas-de-adn-tipo-i [4]
http://decs.es/compuestos-quimicos-y-drogas/topoisomerasas-de-adn-tipo-ii [5]
