Wenn Helikase und Topoisomerase aufeinandertreffen!

Mehrere Beispiele für direkte Interaktionen zwischen Helikasen und Topoisomerasen wurden kürzlich beschrieben. Die Daten deuten auf eine mögliche Zusammenarbeit zwischen diesen Enzymen bei wichtigen DNA-Ereignissen wie der Weiterentwicklung einer Replikationsgabel, der Segregation neu replizierter Chromosomen, der Störung der nukleosomalen Struktur, DNA-Supercoilung und schließlich Rekombination, Reparatur und genomische Stabilität hin. Ein erstes Beispiel ist der Nachweis einer starken Interaktion zwischen dem T-Antigen und Topoisomerase I in Säugetierzellen, die das Entwinden der Eltern-DNA-Stränge an den Replikationsgabeln des Simian-Virus 40 auslösen kann. Ein zweites Beispiel ist die umgekehrte Gyrase von thermophilen Prokaryoten, die aus einer putativen Helikasedomäne und einer Topoisomerasedomäne im gleichen Polypeptid besteht. Dieses Enzym könnte erforderlich sein, um die genomische Stabilität bei hohen Temperaturen aufrechtzuerhalten. Ein drittes Beispiel ist der Nachweis einer Interaktion zwischen der Topoisomerase vom Typ II und der Helikase Sgs1 in Hefe. Diese Interaktion ermöglicht möglicherweise die treue Segregation neu replizierter Chromosomen in eukaryotischen Zellen. Ein viertes Beispiel ist die Interaktion zwischen der gleichen Helikase Sgs1 und Topoisomerase III in Hefe, die das Rekombinationsniveau und die genetische Stabilität repetitiver Sequenzen kontrollieren könnte. Kürzlich wurden bei Menschen Mutationen in Genen, die Sgs1 ähnlich sind, als verantwortliche Faktoren für das Bloom- und Werner-Syndrom identifiziert. Die Zusammenarbeit zwischen Helikasen und Topoisomerasen wird wahrscheinlich auf viele Aspekte der DNA-Mechanismen ausgeweitet, einschließlich Chromatin-Kondensation/Dekondensation.