Ribozim (Ribosim)

Ribozim: egy RNS-molekula, amely enzimtulajdonságokkal rendelkezik

Az elmúlt évek RNS-területén végzett kutatások kimutatták, hogy ezek a molekulák nem csak a fehérjeszintézis templátjaként szolgálnak, hanem az enzimek funkcióit is képesek ellátni. Az ilyen molekulák egyik példája a ribozim.

A ribozim egy olyan RNS-molekula, amely képes katalizálni a molekulaszerkezetében bekövetkező változásokat. Ez a tulajdonság a ribozimot a fehérje enzimekhez hasonlóvá teszi, amelyek a szervezetben kémiai reakciókat is képesek katalizálni.

A ribozimek felfedezése nagy jelentőséggel bírt a földi élet evolúciójának megértésében. Mint ismeretes, a DNS- és RNS-molekulák replikációjához enzimek jelenléte szükséges. A fehérjeenzimek azonban csak a DNS kódolása során keletkeznek a szervezetben, ami felveti a kérdést: hogyan keletkezhettek és működhettek nukleinsavmolekulák az evolúció korai szakaszában, amikor a fehérjeenzimek még nem jöttek létre?

A ribozimek adták a választ erre a kérdésre. Ezek a molekulák enzimként működhetnek, katalizálják a saját működésükhöz szükséges kémiai reakciókat. Így a ribozimek az evolúció korai szakaszában lévő szervezetek első enzimjeként szolgálhatnak.

Jelenleg a ribozimeket a tudomány és a technológia különböző területein használják. Például a közelmúltban végzett kutatások kimutatták, hogy a genetikailag módosított ribozimek felhasználhatók az AIDS-vírus (humán immundeficiencia vírus (HIV)) RNS-molekuláinak elpusztítására. Ez új lehetőségeket nyit meg a fertőző betegségek leküzdésére szolgáló új gyógyszerek létrehozására.

A ribozimek tehát egyedülálló RNS-molekulák, amelyek képesek ellátni az enzimek funkcióit, és nagy jelentőséggel bírnak a földi élet evolúciós folyamatainak megértésében. A ribozimek felhasználására szolgáló új módszerek kifejlesztése új gyógyszerek és más innovatív technológiák létrehozásához vezethet.

A ribozim egy egyedülálló RNS-molekula, amely képes ellátni egy enzim funkcióit. A ribozimek felfedezése előtt minden enzimet fehérjének tekintettek, de a ribozimek megjelenésével a tudósok az enzimek új osztályával szembesültek, amelyek nukleinsavakból állnak.

A DNS- és RNS-molekulák replikációja lehetetlen olyan enzimek nélkül, amelyek katalizálják a nukleinsavak molekulaszerkezetének változásait. A fehérjeenzimek azonban csak a DNS kódolási folyamata során képződhetnek, ami felveti a kérdést, hogy a nukleinsavmolekulák hogyan képesek önállóan katalizálni replikációjukat az evolúció korai szakaszában.

A ribozimek felfedezése megoldotta ezt a rejtélyt. A ribozimek olyan RNS-molekulák, amelyek képesek saját replikációjukat és más, a sejtélethez szükséges reakciókat katalizálni. Emiatt a földi élet evolúciójával kapcsolatos kutatások kulcselemévé váltak.

A legújabb kutatások kimutatták, hogy a ribozimek felhasználhatók a vírusok elleni küzdelemben. A genetikailag módosított ribozimek különösen az AIDS-vírus (HIV) RNS-molekuláit pusztíthatják el. Ezek az eredmények új távlatokat nyitnak meg a vírusfertőzések és az RNS-molekulák diszfunkciójával összefüggő egyéb betegségek kezelésében.

Így a ribozimek olyan egyedi molekulák, amelyek nem csak segítettek megérteni, hogy a nukleinsavak hogyan képesek katalizálni replikációjukat, hanem az orvostudományban is alkalmazásra találtak. A kutatás ezen a területen folytatódik, és a jövőben talán még több csodálatos tulajdonságot fogunk látni e molekulákban.

A ribozim (ang. ribozyme) egy RNS-molekula (riboszóma), amely külső biokatalizátorok segítsége nélkül képes egy biokémiai reakciót katalizálni egy sejtben. A ribozimek létezésének lehetőségét Watson és szerzőtársai még 1954-ben jósolták meg a Watson-Crick modell kidolgozásakor, és sokáig a molekuláris biológusok intenzív kutatásának tárgya maradt, mivel a fehérjetermesztés feltételei. a kristályosodás nyilvánvaló nehézségeket okozott a ribozim tanulmányozásában. Robert S. Gautschi cikkében, amelyet a Proceedings of the National Academy of Sciences amerikai folyóiratban 1992. március 20-án publikáltak „A ribozimek felfedezése a középső-késői RNS-világban” címmel, először publikálták az adatokat a a leggazdagabb urántartalmú vírusok (nevezetesen a PHU1 UGA Rep I és BSC3) genomjában a ribozimekhez hasonló szerkezetű RNS-molekulakészletek jelenléte. A vizsgálatok eredményei alapján kiderült, hogy a vírusgenomokból izolált RNS-molekulák közül kilenc olyan RNS-szekvenciát tartalmaz, amelyek nagy valószínűséggel ribozimmodulok. A nukleinsavak intracelluláris replikációjának sebessége sokkal magasabb, mint a fehérjeszintézis sebessége. Vagyis egy fehérjekonstrukció felépítése 4 szakaszból áll: transzkripció, transzfer RNS-lánc szintézise egy kodonból, peptidil-transzferáz reakció, transzláció. Logikus