Le topoisomerasi

Cambiamenti della topologia del DNA possono essere provocati in diversi modi. Per iniziare la replicazione o la trascrizione, i due filamenti di DNA devono essere svolti a questo ci pensano le DNA topoisomerasi. Queste sono enzimi che catalizzano cambiamenti nella topologia del DNA rompendo transitoriamente uno o entrambi i filamenti del DNA, passando il filamento intatto attraverso l'interruzione e quindi risaldando l'interruzione. L'estremità generate dalla rottura non sono mai libere, ma sono manipolate esclusivamente dentro i confini dell'enzima, in effetti sono legate covalentemente all'enzima. Le topoisomerasi si dividono in due classi, secondo la natura dei meccanismi che impiegano. Le topoisomerasi di tipo I agiscono producendo una rottura transitoria in un filamento di DNA e non richiedono ATP. Le topoisomerasi di tipo II, invece, agiscono introducendo una rottura transitoria a doppio filamento. Le topoisomerasi in generale variano rispetto al tipo di cambiamento topologico che introducono. Alcune topoisomerasi possono rilassare (rimuovere) soltanto superavvolgimenti negativi dal DNA, mentre altre possono rilassare sia superavvolgimenti positivi che negativi. Gli enzimi che possono produrre superavvolgimenti negativi si chiamano girasi, quelli che possono introdurre superavvolgimenti positivi si chiamano, invece, girasi inverse. In E.coli ci sono quattro topoisomerasi chiamate topoisomerasi I, III, IV e DNA girasi. Le DNA topoisomerasi di tipo I e III sono enzimi di tipo I, mentre la girasi e la DNA topoisomerasi IV sono enzimi di tipo II.