Ribozim
A ribozim (ribonukleinsav enzim) egy RNS-molekula, amely bizonyos biokémiai reakciókat képes elősegíteni. hasonlóan a fehérjeenzimek működéséhez.
A katalitikus RNS-nek is nevezett ribozimek a riboszómában dolgoznak, hogy a fehérjeszintézis során összekapcsolják az aminosavakat. Részt vesznek továbbá az RNS-splicingben, a vírusreplikációban és a transzfer-RNS bioszintézisében.
A ribozimek 1981-es felfedezése megmutatta, hogy az RNS egyszerre lehet genetikai anyag (mint a DNS) és biológiai katalizátor (mint az enzimek). Ez vezetett az RNS-világ hipotézishez, amelyben az RNS a prebiotikus önreprodukáló rendszerek evolúciójában játszik szerepet.
Az élet eredetét vizsgáló kutatók laboratóriumban olyan ribozimeket állítottak elő, amelyek bizonyos körülmények között képesek katalizálni saját szintézisüket, például egy RNS-polimeráz ribozimet. A "Round-18" polimeráz ribozim továbbfejlesztett változatait fejlesztették ki. A "B6.61" 24 óra alatt akár 20 nukleotidot is képes hozzáadni egy primer sablonhoz, amíg foszfodiészterkötéseinek hasadása révén szét nem bomlik. A "tC19Z" ribozim akár 95 nukleotidot is képes nagy pontossággal hozzáadni.
Egyes ribozimek fontos szerepet játszhatnak terápiás szerekként, meghatározott RNS-szekvenciákat hasító enzimként, bioszenzorokként, valamint a genomikában és a génfelfedezésben való alkalmazásban.
A kalapácsfej ribozim szerkezete
Történelem
1967-ben Carl Woese, Francis Crick és Leslie Orgel felvetette, hogy az RNS katalizátorként működhet. Felfedezték, hogy az RNS képes összetett másodlagos szerkezeteket kialakítani.
Az első ribozimeket az 1980-as években fedezték fel. Thomas Cech és Sidney Altman 1989-ben kémiai Nobel-díjat kapott "az RNS katalitikus tulajdonságainak felfedezéséért".
Kérdések és válaszok
K: Mi az a ribozim?
V: A ribozim egy olyan RNS-molekula, amely a fehérjeenzimek működéséhez hasonlóan képes bizonyos biokémiai reakciókat segíteni. Katalitikus RNS-nek is nevezik.
K: Mi a ribozimek néhány szerepe?
V: A ribozimek a riboszómában működnek, hogy a fehérjeszintézis során összekapcsolják az aminosavakat, részt vesznek az RNS-hasításban, a vírusreplikációban és a transzfer-RNS bioszintézisében.
K: Hogyan vezetett a ribozimek felfedezése további kutatásokhoz?
V: A ribozimek felfedezése megmutatta, hogy az RNS egyszerre lehet genetikai anyag (mint a DNS) és biológiai katalizátor (mint az enzimek). Ez vezetett az RNS-világ hipotézis kidolgozásához, amely szerint az RNS a prebiotikus önreprodukáló rendszerek evolúciójában játszik szerepet.
K: Tudnak-e a tudósok mesterséges ribozimeket létrehozni laboratóriumokban?
V: Igen, az élet eredetét vizsgáló kutatók laboratóriumokban mesterséges ribozimeket állítottak elő, amelyek bizonyos körülmények között képesek katalizálni saját szintézisüket, mint például egy RNS-polimeráz ribozim. Olyan továbbfejlesztett változatokat fejlesztettek ki, mint a "Round-18" polimeráz és a "tC19Z", amelyek nagy pontossággal képesek akár 95 nukleotidot is összeadni.
K: Vannak-e potenciális terápiás alkalmazások a ribozimekre?
V: Igen, egyes kutatók úgy vélik, hogy a ribozimek bizonyos típusai fontos szerepet játszhatnak terápiás szerekként azáltal, hogy meghatározott RNS-szekvenciákat céloznak meg hasításra, vagy bioszenzorokként működnek génfelfedezési és genomikai alkalmazásokban.
K: Mit javasolt az "RNS-világ hipotézis"?
V: Az "RNS-világ hipotézis" azt javasolja, hogy az RNS szerepet játszik a prebiotikus önreprodukáló rendszerekben, és arra használták, hogy megmagyarázzák, hogyan kezdődött az élet a Földön az élettelen anyagból évmilliárdokkal ezelőtt.
