Hvad er et ribozym?
Et ribozym er et molekyle af ribonukleinsyre (RNA), der har evnen til at fungere som en katalysator i en kemisk reaktion. Udtrykket ribozym er et forkortelse af ribonukleinsyreenzym. Før ribozymer blev opdaget i 1980'erne, blev det antaget, at kun proteiner kunne fungere som enzymer og katalyserer reaktioner. Det er nu kendt, at ribozymer også deltager i mange vigtige intracellulære funktioner og kan have terapeutiske anvendelser på grund af deres evne til at spalte RNA. Ribozymer kan kunstigt syntetiseres såvel som naturligt produceres.
Hovedfunktionen af ribozymer er at opdele phosphodiesterbindingerne af mål -RNA -molekyler gennem hydrolyse. Phosphodiesterbindinger er kovalente bindinger, der forbinder nukleotider i RNA og DNA sammen, hvilket danner rygraden i molekylet. Hydrolyse involverer tilsætning af et vandmolekyle, der har effekten af at opløse bindingerne. Ribozymer bruger hydrolyse til at spalte andre RNA -molekyler eller sig selv, nogle gange også liggende eller Connecting, to opdelte RNA -molekyler sammen i en proces kaldet splejsning.
undersøgelse af RNA -splejsning i den encellulære organisme tetrahymena Thermophila førte til opdagelsen af ribozymes i de tidlige 1980'ere. Thomas Cech, en professor ved University of Colorado i USA, fandt, at RNA i denne organisme både kunne skære og ligere sig selv i fravær af noget katalyserende protein. Cech og Yale University Professor Sidney Altman blev tildelt Nobelprisen i kemi fra 1989 for deres forskning på ribozymes.
Ud over splejsning katalyserer ribozymes samlingen af aminosyrer til proteiner under oversættelsesprocessen. Oversættelse opstår, når genetisk information i messenger -RNA (mRNA) afkodes til en sekvens af aminosyrer gennem aktiviteten af ribosomer. Ribosomalt RNA (rRNA), en hovedkomponent i ribosomer, kan derfor også betragtes som et ribozym.
Mange forskellige typeraf ribozymer findes og er blevet undersøgt i deres naturligt forekommende tilstand. To af disse, hårnålen ribozym og hammerhead ribozym, findes i satellit -RNA'er i plantevirus. Hammerhead -ribozymer er blevet modificeret i laboratoriet til brug som RNA -spaltningsmidler.
Det antages, at modificerede hammerhead -ribozymer kan have kliniske anvendelser i genterapi. Evnen til at spalte RNA kan hjælpe med at bekæmpe retrovira, da retrovira er afhængige af et RNA -genom til duplikering i værtscellen. Forskere har også udviklet fuldstændigt syntetiske ribozymer til lignende medicinske anvendelser. Modificerede hammerhead ribozymes og syntetiske ribozymer undersøges specifikt som terapeutiske muligheder for behandling af human immundefektvirus (HIV).