topoisomerasi

Topoisomerase, atau topoisomerasi, adalah enzim yang mengatur topologi DNA dengan membuat potongan sementara pada molekul DNA dan kemudian menyambungnya kembali. Ada dua kelompok utama: topoisomerase tipe I dan tipe II. Topoisomerase tipe I memotong satu untaian DNA, membiarkan untaian lain melewati celah terbentuk, lalu menyambung kembali ikatan fosfodiester, sehingga mengurangi atau menambah jumlah lilitan satu per siklus tanpa memerlukan energi ATP secara langsung. Topoisomerase tipe II memotong dua untaian DNA secara bersamaan untuk memungkinkan pemindahan duplex lain melalui celah yang dibuat, sehingga mengubah linking number sebesar dua per siklus; proses ini membutuhkan energi ATP.

Fungsinya meliputi melepaskan stres torsional selama replikasi dan transkripsi, membantu decatenation kromosom setelah replikasi, serta mengatur organisasi kromosom dan dinamika supercoiling. Dalam bakteri, topoisomerase II meliputi DNA gyrase yang menghasilkan superkoil negatif dan topoisomerase IV yang membantu decatenasi. Pada eukariot, Topoisomerase I dan II hadir secara terpisah dan memiliki peran penting dalam replikasi, transkripsi, rekombinasi, dan pemeliharaan integritas genom. Topoisomerase II sering memiliki dua isoform utama di mamalia, Top2α dan Top2β, dengan peran yang berbeda pada sel yang sedang membelah dan pada diferensiasi sel.

Enzim ini menjadi target bagi berbagai agen terapi. Inhibitor topoisomerase I (contoh turunan camptothecin) dan inhibitor topoisomerase II (contoh etoposide, doxorubicin) digunakan dalam pengobatan kanker. Beberapa antibiotik, seperti fluoroquinolones, menarget gyrase dan topo IV pada bakteri.