Rybozym (Rybosim)

Rybozym: cząsteczka RNA o właściwościach enzymu

Badania z zakresu RNA prowadzone w ostatnich latach wykazały, że cząsteczki te nie tylko stanowią matrycę do syntezy białek, ale także są w stanie pełnić funkcje enzymów. Jednym z przykładów takiej cząsteczki jest rybozym.

Rybozym to cząsteczka RNA, która ma zdolność katalizowania zmian w swojej strukturze molekularnej. Ta właściwość sprawia, że ​​​​rybozym jest podobny do enzymów białkowych, które mogą również katalizować reakcje chemiczne w organizmie.

Odkrycie rybozymów miało ogromne znaczenie dla zrozumienia ewolucji życia na Ziemi. Jak wiadomo, replikacja cząsteczek DNA i RNA wymaga obecności enzymów. Jednakże enzymy białkowe powstają w organizmie dopiero podczas procesu kodowania DNA, co prowadzi do pytania: w jaki sposób cząsteczki kwasu nukleinowego mogły powstać i funkcjonować we wczesnych stadiach ewolucji, kiedy enzymy białkowe nie zostały jeszcze utworzone?

Rybozymy były odpowiedzią na to pytanie. Cząsteczki te mogą działać jako enzymy, katalizując reakcje chemiczne niezbędne do ich własnego funkcjonowania. Zatem rybozymy mogą służyć jako pierwsze enzymy w organizmach na wczesnych etapach ewolucji.

Obecnie rybozymy znajdują zastosowanie w różnych dziedzinach nauki i technologii. Na przykład ostatnie badania wykazały, że genetycznie zmodyfikowane rybozymy można wykorzystać do zniszczenia cząsteczek RNA wirusa AIDS (ludzkiego wirusa niedoboru odporności (HIV)). Otwiera to nowe możliwości tworzenia nowych leków zwalczających choroby zakaźne.

Zatem rybozymy są unikalnymi cząsteczkami RNA, które mogą pełnić funkcje enzymów i mają ogromne znaczenie dla zrozumienia procesów ewolucji życia na Ziemi. Opracowanie nowych metod wykorzystania rybozymów mogłoby doprowadzić do powstania nowych leków i innych innowacyjnych technologii.

Rybozym to unikalna cząsteczka RNA, która może pełnić funkcje enzymu. Przed odkryciem rybozymów wszystkie enzymy uważano za białka, ale wraz z pojawieniem się rybozymów naukowcy stanęli przed nową klasą enzymów składających się z kwasów nukleinowych.

Replikacja cząsteczek DNA i RNA nie jest możliwa bez enzymów katalizujących zmiany w strukturze molekularnej kwasów nukleinowych. Jednakże enzymy białkowe mogą być wytwarzane jedynie podczas procesu kodowania DNA, co rodzi pytania dotyczące tego, w jaki sposób cząsteczki kwasu nukleinowego mogą niezależnie katalizować ich replikację na wczesnych etapach ewolucji.

Odkrycie rybozymów rozwiązało tę zagadkę. Rybozymy to cząsteczki RNA zdolne do katalizowania własnej replikacji i innych reakcji niezbędnych do życia komórki. Z tego powodu stały się kluczowym elementem badań nad ewolucją życia na Ziemi.

Ostatnie badania wykazały, że rybozymy można wykorzystać do zwalczania wirusów. W szczególności genetycznie zmodyfikowane rybozymy mogą niszczyć cząsteczki RNA wirusa AIDS (HIV). Wyniki te otwierają nowe perspektywy w leczeniu infekcji wirusowych i innych chorób związanych z dysfunkcją cząsteczek RNA.

Zatem rybozymy są unikalnymi cząsteczkami, które nie tylko pomogły zrozumieć, w jaki sposób kwasy nukleinowe mogą katalizować ich replikację, ale także znalazły zastosowanie w medycynie. Badania w tej dziedzinie trwają i być może w przyszłości zobaczymy jeszcze bardziej niesamowite właściwości tych cząsteczek.

Rybozym (ang. rybozym) to cząsteczka RNA (rybosom) zdolna do katalizowania reakcji biochemicznej w komórce bez pomocy zewnętrznych biokatalizatorów. Możliwość istnienia rybozymów została przewidziana przez Watsona i współautorów już w 1954 roku podczas opracowywania modelu Watsona-Cricka i przez długi czas pozostawała przedmiotem intensywnych badań biologów molekularnych, ze względu na fakt, że warunki funkcjonowania białek krystalizacja stworzyła oczywiste trudności w badaniu rybozymu. W artykule Roberta S. Gautschiego, opublikowanym 20 marca 1992 r. w amerykańskim czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences, zatytułowanym „Odkrycie rybozymów w świecie mid-to-late RNA”, po raz pierwszy opublikowano dane na temat obecność w genomach najbogatszych wirusów zawierających uran (tj. PHU1 UGA Rep I i ​​BSC3) zestawów cząsteczek RNA o strukturze podobnej do rybozymów. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że dziewięć z tych cząsteczek RNA wyizolowanych z genomów wirusów ma sekwencje RNA, które z dużym prawdopodobieństwem są modułami rybozymowymi. Szybkość wewnątrzkomórkowej replikacji kwasów nukleinowych jest znacznie większa niż szybkość syntezy białek. Oznacza to, że konstrukcja konstruktu białkowego obejmuje 4 etapy: transkrypcję, syntezę łańcucha transferowego RNA z kodonu, reakcję transferazy peptydylowej, translację. Logiczny