Ribotsyymi (Ribosim)

Ribotsyymi: RNA-molekyyli, jolla on entsyymin ominaisuuksia

Viime vuosien tutkimus RNA:n alalla on osoittanut, että nämä molekyylit eivät ainoastaan ​​tarjoa mallia proteiinisynteesille, vaan ne pystyvät myös suorittamaan entsyymien toimintoja. Yksi esimerkki sellaisesta molekyylistä on ribotsyymi.

Ribotsyymi on RNA-molekyyli, jolla on kyky katalysoida muutoksia molekyylirakenteessaan. Tämä ominaisuus tekee ribotsyymistä samanlaisen kuin proteiinientsyymit, jotka voivat myös katalysoida kemiallisia reaktioita kehossa.

Ribotsyymien löytämisellä oli suuri merkitys maan elämän evoluution ymmärtämiselle. Kuten tiedetään, DNA- ja RNA-molekyylien replikaatio vaatii entsyymien läsnäoloa. Proteiinientsyymejä syntyy kuitenkin elimistössä vasta DNA:n koodausprosessin aikana, mikä johtaa kysymykseen: miten nukleiinihappomolekyylit saattoivat syntyä ja toimia evoluution alkuvaiheessa, kun proteiinientsyymejä ei ollut vielä luotu?

Ribotsyymit olivat vastaus tähän kysymykseen. Nämä molekyylit voivat toimia entsyymeinä, katalysoimalla omalle toiminnalleen välttämättömiä kemiallisia reaktioita. Siten ribotsyymit voisivat toimia ensimmäisinä entsyymeinä organismeissa evoluution varhaisissa vaiheissa.

Tällä hetkellä ribotsyymejä käytetään useilla tieteen ja teknologian aloilla. Esimerkiksi viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että geneettisesti muokattuja ribotsyymejä voidaan käyttää tuhoamaan AIDS-viruksen (ihmisen immuunikatovirus (HIV)) RNA-molekyylejä. Tämä avaa uusia mahdollisuuksia luoda uusia lääkkeitä tartuntatautien torjuntaan.

Siten ribotsyymit ovat ainutlaatuisia RNA-molekyylejä, jotka voivat suorittaa entsyymien toimintoja ja joilla on suuri merkitys maan elämän evoluutioprosessien ymmärtämisessä. Uusien ribotsyymien käyttömenetelmien kehittäminen voi johtaa uusien lääkkeiden ja muiden innovatiivisten teknologioiden luomiseen.

Ribotsyymi on ainutlaatuinen RNA-molekyyli, joka voi suorittaa entsyymin toimintoja. Ennen ribotsyymien löytämistä kaikkia entsyymejä pidettiin proteiineina, mutta ribotsyymien myötä tutkijat kohtasivat uuden luokan entsyymejä, jotka koostuvat nukleiinihapoista.

DNA- ja RNA-molekyylien replikaatio on mahdotonta ilman entsyymejä, jotka katalysoivat muutoksia nukleiinihappojen molekyylirakenteessa. Proteiinientsyymejä voidaan kuitenkin tuottaa vain DNA:n koodausprosessin aikana, mikä herättää kysymyksiä siitä, kuinka nukleiinihappomolekyylit voisivat itsenäisesti katalysoida replikaatiotaan evoluution alkuvaiheissa.

Ribotsyymien löytäminen ratkaisi tämän mysteerin. Ribotsyymit ovat RNA-molekyylejä, jotka pystyvät katalysoimaan omaa replikaatiotaan ja muita solun elämälle välttämättömiä reaktioita. Tästä johtuen niistä on tullut keskeinen osa maapallon elämän kehitystä koskevaa tutkimusta.

Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että ribotsyymejä voidaan käyttää viruksia vastaan. Erityisesti geneettisesti muokatut ribotsyymit voivat tuhota AIDS-viruksen (HIV) RNA-molekyylejä. Nämä tulokset avaavat uusia mahdollisuuksia virusinfektioiden ja muiden RNA-molekyylien toimintahäiriöihin liittyvien sairauksien hoidossa.

Siten ribotsyymit ovat ainutlaatuisia molekyylejä, jotka eivät vain auttaneet ymmärtämään, kuinka nukleiinihapot voivat katalysoida niiden replikaatiota, vaan myös löytäneet sovelluksen lääketieteessä. Tutkimus tällä alueella jatkuu, ja ehkä näemme tulevaisuudessa näiden molekyylien hämmästyttävämpiä ominaisuuksia.

Ribotsyymi (eng. ribozyme) on RNA-molekyyli (ribosomi), joka pystyy katalysoimaan biokemiallisen reaktion solussa ilman ulkoisten biokatalyyttien apua. Watson ja muut kirjoittajat ennustivat ribotsyymien olemassaolon mahdollisuutta jo vuonna 1954 kehittäessään Watson-Crick-mallia, ja se pysyi pitkään molekyylibiologien intensiivisen tutkimuksen kohteena, koska proteiinin olosuhteet kiteytys loi ilmeisiä vaikeuksia ribotsyymin tutkimisessa. Robert S. Gautschin artikkelissa, joka julkaistiin yhdysvaltalaisessa Proceedings of the National Academy of Sciences -lehdessä 20. maaliskuuta 1992 ja jonka otsikkona on "Ribotsyymien löytäminen keski- ja myöhään RNA-maailmassa", tiedot julkaistiin ensimmäisen kerran. rikkaimpien uraania sisältävien virusten (eli PHU1 UGA Rep I ja BSC3) genomeissa RNA-molekyylejä, jotka ovat rakenteeltaan samanlaisia ​​kuin ribotsyymit. Tutkimustulosten perusteella havaittiin, että yhdeksässä näistä virusgenomeista eristetyistä RNA-molekyyleistä sisältää RNA-sekvenssejä, jotka ovat erittäin todennäköisesti ribotsyymimoduuleja. Nukleiinihappojen solunsisäinen replikaation nopeus on paljon suurempi kuin proteiinisynteesin nopeus. Toisin sanoen proteiinirakenteen rakentamiseen kuuluu 4 vaihetta: transkriptio, siirto-RNA-ketjun synteesi kodonista, peptidyylitransferaasireaktio, translaatio. Looginen