拓撲異構酶原核和真核的關鍵區別在於拓撲異構酶的細胞來源。原核拓撲異構酶存在於原核細胞起源的細胞中，而真核拓撲異構酶存在於具有真核細胞起源的生物體中。此外，它們在分佈上也有所不同。原核拓撲異構酶存在於細胞胞漿中，而真核拓撲異構酶則分佈在細胞核內。
異構酶是一組催化分子結構重排的酶。拓撲異構酶是異構酶的一種。它通過調節DNA超螺旋來改變DNA分子的拓撲結構。它切斷並重新密封一條或兩條DNA雙鏈。因此，DNA能夠進行復制、轉錄、修復和染色體分離。拓撲異構酶有兩種類型，即拓撲異構酶Ⅰ和Ⅱ。
目錄
1. 概述和主要區別
2. 什麼是原核拓撲異構酶
3. 什麼是真核拓撲異構酶
4. 原核與真核拓撲異構酶的相似性
5. 並列比較-原核與真核拓撲異構酶的表格形式
6. 摘要
什麼是原核拓撲異構酶(prokaryotic topoisomerase)？
原核DNA拓撲異構酶是原核DNA複製過程中所必需的酶。它們通過引起單鏈和雙鏈斷裂來減輕DNA超螺旋過程中的壓力。
原核拓撲異構酶的類型
Ⅰ型拓撲異構酶引起單鏈斷裂，而Ⅱ型拓撲異構酶引起雙鏈斷裂。Topo-IA、Topo-IC和反向旋轉酶是三種主要的原核拓撲異構酶，主要存在於細菌和古細菌中。IIA型和IIB型是原核生物中存在的II型拓撲異構酶。
喜樹鹼和非喜樹鹼均能抑制原核拓撲異構酶Ⅰ型的活性，是目前公認的抗癌藥物。
什麼是真核拓撲異構酶(eukaryotic topoisomerase)？
真核拓撲異構酶參與真核DNA複製。它們有助於在複製起始階段的雙螺旋展開過程中除去正的和負的超螺旋
真核生物拓撲異構酶的類型
真核生物同時攜帶Ⅰ型和Ⅱ型拓撲異構酶。與原核生物相似，Ⅰ型拓撲異構酶能破壞DNA的單鏈。相反，Ⅱ型拓撲異構酶引起雙鏈斷裂。真核生物中的Ⅰ型拓撲異構酶是IB型拓撲異構酶的亞類，而包括IIα型在內的Ⅱa型亞類存在於高等真核生物如哺乳動物中。酵母具有特殊的拓撲異構酶。
Figure 01: Topoisomerase Action in Eukaryotes
喜樹鹼和非喜樹鹼類藥物也能抑制真核細胞拓撲異構酶。因此，它們可以作為抗癌藥物，通過抑制複製過程來防止癌細胞的增殖。
原核(prokaryotic)和真核拓撲異構酶(eukaryotic topoisomerase)的共同點
- 兩種拓撲異構酶都會引起單鏈或雙鏈斷裂，以減輕過捲過程中的應力。
- 它們對DNA複製至關重要。
- 它們可以去除正的和負的超螺旋。
- 兩種拓撲異構酶都有Ⅰ型和Ⅱ型兩種類型。
- 喜樹鹼和非喜樹鹼藥物抑制兩種拓撲異構酶的作用。
原核(prokaryotic)和真核拓撲異構酶(eukaryotic topoisomerase)的區別
原核拓撲異構酶存在於細菌和古細菌的細胞質中。相反，真核生物的拓撲異構酶存在於細胞核中。拓撲異構酶Ⅰ型、拓撲異構酶Ⅰ型、真核拓撲異構酶Ⅰ型。II型原核生物拓撲異構酶包括IIA和IIB型，而II型真核拓撲異構酶包括IIA亞類。
總結 - 原核(prokaryotic) vs. 真核拓撲異構酶(eukaryotic topoisomerase)
DNA拓撲異構酶是在DNA複製過程中，去除正、負超螺旋的酶。拓撲異構酶原核生物和真核生物拓撲異構酶的差異取決於它們的細胞來源和分佈。
引用
1.Champoux，J J.“DNA拓撲異構酶：結構、功能和機制”，兒科進展，美國國家醫學圖書館，可在這裡查閱。
