Рибозим (рибозим)

Рибозим: РНК молекула, която има свойствата на ензим

Изследванията в областта на РНК през последните години показаха, че тези молекули не само осигуряват шаблон за протеинов синтез, но също така са способни да изпълняват функциите на ензими. Един пример за такава молекула е рибозим.

Рибозимът е РНК молекула, която има способността да катализира промените в своята молекулярна структура. Това свойство прави рибозима подобен на протеиновите ензими, които също могат да катализират химични реакции в тялото.

Откриването на рибозимите беше от голямо значение за разбирането на еволюцията на живота на Земята. Както е известно, репликацията на ДНК и РНК молекулите изисква наличието на ензими. Въпреки това, протеиновите ензими се произвеждат в тялото само по време на процеса на кодиране на ДНК, което води до въпроса: как биха могли молекулите на нуклеиновата киселина да възникнат и да функционират в ранните етапи на еволюцията, когато протеиновите ензими все още не са били създадени?

Рибозимите бяха отговорът на този въпрос. Тези молекули могат да функционират като ензими, катализирайки химически реакции, необходими за собственото им функциониране. По този начин рибозимите могат да служат като първите ензими в организмите в ранните етапи на еволюцията.

В момента рибозимите се използват в различни области на науката и технологиите. Например, скорошни изследвания показват, че генетично модифицираните рибозими могат да се използват за унищожаване на РНК молекулите на вируса на СПИН (вирус на човешката имунна недостатъчност (HIV)). Това отваря нови възможности за създаване на нови лекарства за борба с инфекциозните заболявания.

Така рибозимите са уникални РНК молекули, които могат да изпълняват функциите на ензими и са от голямо значение за разбирането на процесите на еволюцията на живота на Земята. Разработването на нови методи за използване на рибозими може да доведе до създаването на нови лекарства и други иновативни технологии.

Рибозимът е уникална РНК молекула, която може да изпълнява функциите на ензим. Преди откриването на рибозимите, всички ензими се считаха за протеини, но с появата на рибозимите учените бяха изправени пред нов клас ензими, които се състоят от нуклеинови киселини.

Репликацията на ДНК и РНК молекулите е невъзможна без ензими, които катализират промените в молекулярната структура на нуклеиновите киселини. Въпреки това, протеиновите ензими могат да бъдат произведени само по време на процеса на кодиране на ДНК, повдигайки въпроси за това как молекулите на нуклеиновата киселина могат независимо да катализират своята репликация в ранните етапи на еволюцията.

Откриването на рибозимите разреши тази мистерия. Рибозимите са РНК молекули, които са способни да катализират собствената си репликация и други реакции, необходими за живота на клетката. Поради това те се превърнаха в ключов елемент в изследванията за еволюцията на живота на Земята.

Скорошни изследвания показват, че рибозимите могат да се използват за борба с вируси. По-специално, генетично модифицираните рибозими могат да унищожат РНК молекулите на вируса на СПИН (HIV). Тези резултати разкриват нови перспективи в лечението на вирусни инфекции и други заболявания, свързани с дисфункция на РНК молекули.

Така рибозимите са уникални молекули, които не само помогнаха да се разбере как нуклеиновите киселини могат да катализират репликацията им, но също така намериха приложение в медицината. Изследванията в тази област продължават и може би в бъдеще ще видим още по-невероятни свойства на тези молекули.

Рибозимът (англ. ribozyme) е РНК молекула (рибозома), способна да катализира биохимична реакция в клетка без помощта на външни биокатализатори. Възможността за съществуването на рибозими е предсказана от Уотсън и съавтори още през 1954 г. при разработването на модела Уотсън-Крик и дълго време остава обект на интензивни изследвания от страна на молекулярни биолози, поради факта, че условията за протеин кристализацията създава очевидни трудности при изучаването на рибозима. В статия на Робърт С. Гаучи, публикувана в американското списание Proceedings of the National Academy of Sciences на 20 март 1992 г., озаглавена „Откриване на рибозими в света на средната и късната РНК“, за първи път са публикувани данните за присъствие в геномите на най-богатите на уран-съдържащи вируси (а именно PHU1 UGA Rep I и BSC3) на набори от РНК молекули, подобни по структура на рибозими. Въз основа на резултатите от проучванията беше установено, че девет от тези РНК молекули, изолирани от вирусни геноми, имат РНК последователности, които е много вероятно да бъдат рибозимни модули. Скоростта на вътреклетъчната репликация на нуклеиновите киселини е много по-висока от скоростта на протеиновия синтез. Тоест изграждането на протеинов конструкт включва 4 етапа: транскрипция, синтез на трансферна РНК верига от кодон, пептидил трансферазна реакция, транслация. Логично