3D štruktúra hammerhead ribozýmu

Ribozýmy (ribonukleová kyselina + enzýmy) sú molekuly RNA, ktoré majú schopnosť katalyzovať špecifické biochemické reakcie, ako sú napríklad zostrih RNA v expresii génov, podobne ako to dokážu enzýmy. Ich objav v roku 1982 ukázal, že RNA môže fungovať ako genetický materiál (ako DNA) aj ako biologický katalyzátor (ako proteínové enzýmy), čo prispelo k hypotéze RNA sveta, ktorá tvrdí, že RNA bola dôležitá vo vývoji prebiotických systémov, ktoré boli schopné sami sa množiť (replikovať).^[1] Najbežnejšie aktivity prírodných ribozýmov a ribozýmov, ktoré vznikli evolúciou in vitro, je štiepenie alebo spájanie RNA a DNA a tvorba peptidovej väzby.^[2] Napríklad najmenší známy ribozým (GUGGC-3') dokáže aminoacylovať sekvenciu GCCU-3' v prítomnosti PheAMP.^[3] V rámci ribozómu fungujú ribozýmy ako časť veľkej podjednotky ribozomálnej RNA a spájajú aminokyseliny počas proteosyntézy. Takisto sa účastnia rôznych reakcií spracovania RNA vrátane zostrihu RNA, replikácie vírusov a biosyntézy transferovej RNA. Medzi príklady ribozýmov patria hammerhead ribozým, VS ribozým a vlásenkový ribozým.

Výskumníci, ktorí skúmajú pôvod života pomocou hypotézy RNA sveta, pracujú na objavovaní ribozýmov, ktoré majú kapacitu replikovať sami seba, čo by znamenalo schopnosť katalyticky syntetizovať polyméry RNA. To by sa malo diať v prebioticky možných podmienkach s vysokou presnosťou kopírovania, aby sa predišlo rozkladu informácie, ale aby takisto bola umožnená občasná chyba počas tohto procesu, vďaka ktorej by mohla prebiehať Darwinovská evolúcia.^[4]

Prebehli rôzne pokusy vytvoriť ribozýmy ako terapeutiká, ako enzýmy schopné cielene zamerať a štiepiť definovanú sekvenciu RNA, ako biosenzory a pre aplikácie v rámci funkčnej genomiky a objavovania génov.^[5]

Referencie

Zdroj

Chemický portál

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Ribozyme na anglickej Wikipédii.