Ribozim Nedir?

Bir ribozim, bir kimyasal reaksiyonda katalizör olarak hareket etme kabiliyetine sahip olan bir ribonükleik asit (RNA) molekülüdür. Ribozim terimi, ribonükleik asit enziminin bir kısaltmasıdır. 1980'lerde ribozimler keşfedilmeden önce, sadece proteinlerin enzim olarak hareket edebileceği ve reaksiyonları katalize edebileceği düşünülmüştü. Ribozimlerin de birçok önemli hücre içi fonksiyona katıldığı ve RNA'yı parçalama yeteneklerinden dolayı terapötik uygulamalara sahip olabileceği bilinmektedir. Ribozimler, doğal olarak üretildiği gibi yapay olarak da sentezlenebilir.

Ribozimlerin ana işlevi, hedef RNA moleküllerinin fosfodiester bağlarını hidroliz yoluyla bölmektir. Fosfodiester bağları, RNA ve DNA'daki nükleotidleri birbirine bağlayan ve molekülün omurgasını oluşturan kovalent bağlardır. Hidroliz, bağları çözme etkisi olan bir su molekülünün eklenmesini içerir. Ribozimler, diğer RNA moleküllerini veya kendilerini yarmak için hidroliz kullanır, bazen iki bölünmüş RNA molekülünü birleştirerek veya birleştirerek, birleştirme işlemi olarak adlandırırlar.

Tek hücreli organizmada RNA eklemesinin incelenmesi Tetrahymena thermophila, 1980'lerin başlarında ribozimlerin bulunmasına yol açtı. ABD'deki Colorado Üniversitesi'nden bir profesör olan Thomas Cech, bu organizmada bulunan RNA'nın katalizör protein yokluğunda kendisini hem kesebileceğini hem de bağlayabileceğini buldu. Cech ve Yale Üniversitesi profesörü Sidney Altman, ribozimler üzerine yaptıkları araştırmalardan dolayı 1989'da Nobel Kimya Ödülü'nü aldı.

Eklemeye ek olarak, ribozimler, çeviri işlemi sırasında amino asitlerin proteinlere birleştirilmesini katalize eder. Çeviri, haberci RNA'daki (mRNA) genetik bilginin, ribozomların aktivitesi boyunca bir amino asit dizisine dönüştürüldüğü zaman meydana gelir. Bu nedenle, ribozomların ana bileşeni olan ribozomal RNA (rRNA) bir ribozim olarak da kabul edilebilir.

Birçok farklı tipte ribozimler vardır ve doğal olarak ortaya çıkan hallerinde incelenmiştir. Bunlardan ikisi, firkete ribozim ve çekiç kafalı ribozim, bitki virüslerinde uydu RNA'larda bulunur. Çekiç kafalı ribozimler, laboratuarda RNA ayırma ajanları olarak kullanılmak üzere modifiye edilmiştir.

Modifiye çekiç kafalı ribozimlerin gen terapisinde klinik uygulamalara sahip olabileceğine inanılmaktadır. RNA'yı parçalama yeteneği, retrovirüslerle savaşmaya yardımcı olabilir, çünkü retrovirüsler, konakçı hücrede çoğaltma için bir RNA genomuna dayanır. Araştırmacılar, benzer tıbbi uygulamalar için tamamen sentetik ribozimler geliştirmiştir. Modifiye çekiç kafalı ribozimler ve sentetik ribozimler, insan immün yetmezlik virüsünü (HIV) tedavi etmek için özel olarak terapötik seçenekler olarak araştırılmaktadır.