Rybozymy
Rybozym (enzym kwasu rybonukleinowego) jest molekułą RNA, która może wspomagać pewne reakcje biochemiczne. podobne do działania enzymów białkowych.
Rybozymy, zwane również katalitycznym RNA, działają w rybosomie łącząc aminokwasy podczas syntezy białek. Biorą one również udział w splataniu RNA, replikacji wirusowej i przenoszeniu biosyntezy RNA.
W 1981 r. odkrycie rybozymów wykazało, że RNA może być zarówno materiałem genetycznym (jak DNA), jak i biologicznym katalizatorem (jak enzymy). Doprowadziło to do postawienia hipotezy o świecie RNA, w której RNA działa w ewolucji prebiotycznych systemów samoreplikujących się.
Badacze badający pochodzenie życia produkują w laboratorium rybozymy, które mogą katalizować własną syntezę w określonych warunkach, takich jak rybozym z polimerazy RNA. Opracowano ulepszone warianty rybozymu polimerazy "Round-18". "B6.61" jest w stanie dodać do 20 nukleotydów do szablonu podkładu w ciągu 24 godzin, aż do momentu jego rozkładu poprzez rozszczepienie jego wiązań fosfodiestrowych. Rybozym "tC19Z" jest w stanie dodać do 95 nukleotydów z dużą dokładnością.
Niektóre rybozymy mogą odgrywać ważną rolę jako środki terapeutyczne, jako enzymy ukierunkowane na określone sekwencje RNA do rozszczepienia, jako biosensory oraz do zastosowań w genomice i odkrywaniu genów.
Struktura rybozymu młotkowego
Historia
W 1967 roku Carl Woese, Francis Crick i Leslie Orgel zasugerowali, że RNA może działać jako katalizator. Odkryto, że RNA może tworzyć złożone struktury wtórne.
Pierwsze rybozymy odkryto w latach 80-tych. W 1989 roku Thomas Cech i Sidney Altman otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za "odkrycie właściwości katalitycznych RNA".
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest rybozym?
O: Rybozym to cząsteczka RNA, która może wspomagać pewne reakcje biochemiczne, podobnie jak enzymy białkowe. Znany jest również jako katalityczne RNA.
P: Jakie są niektóre funkcje rybozymów?
O: Rybozymy pracują w rybosomie, łącząc aminokwasy podczas syntezy białek, biorą udział w splicingu RNA, replikacji wirusów i biosyntezie transferowego RNA.
P: W jaki sposób odkrycie rybozymów doprowadziło do dalszych badań?
O: Odkrycie rybozymów pokazało, że RNA może być zarówno materiałem genetycznym (jak DNA), jak i katalizatorem biologicznym (jak enzymy). Doprowadziło to do powstania hipotezy świata RNA, która sugeruje, że RNA działa w ewolucji prebiotycznych systemów samoreplikujących się.
P: Czy naukowcy mogą tworzyć sztuczne rybozymy w laboratoriach?
O: Tak, naukowcy badający pochodzenie życia wytworzyli w laboratoriach sztuczne rybozymy, które w określonych warunkach mogą katalizować własną syntezę, jak np. rybozym polimerazy RNA. Opracowano ulepszone warianty, takie jak polimeraza "Round-18" i "tC19Z", które mogą dodawać do 95 nukleotydów z dużą dokładnością.
P: Czy istnieją potencjalne zastosowania terapeutyczne rybozymów?
O: Tak, niektórzy badacze uważają, że pewne typy rybozymów mogą odgrywać ważną rolę jako środki terapeutyczne, kierując określone sekwencje RNA do rozszczepienia lub działając jako biosensory w zastosowaniach związanych z odkrywaniem genów i genomiką.
P: Co zaproponowano w ramach "hipotezy świata RNA"?
O: Hipoteza świata RNA zakłada, że RNA odgrywa rolę w prebiotycznych systemach samoreplikujących się i została wykorzystana do wyjaśnienia, w jaki sposób życie na Ziemi powstało z materii nieożywionej miliardy lat temu.
