De ribozymer De är RNA (ribonukleinsyra) med katalytisk kapacitet, det vill säga kan påskynda de kemiska reaktioner som uppstår i kroppen. Vissa ribozymer kan verka ensamma, medan andra kräver närvaron av ett protein för att effektivt katalysera..
De ribozymer som hittills upptäckts deltar i reaktioner vid generering av överförings-RNA-molekyler och i reaktioner från skarvning: transförestring involverad i avlägsnandet av introner från RNA-molekyler, vare sig budbärare, överföring eller ribosomal. Beroende på deras funktion klassificeras de i fem grupper.
Upptäckten av ribozymer har väckt intresset hos många biologer. Dessa katalytiska RNA har föreslagits som en potentiell kandidat för de molekyler som möjligen gav upphov till de första livsformerna..
Dessutom använder de, precis som många virus, RNA som genetiskt material och många av dem är katalytiska. Därför erbjuder ribozymer möjligheter att skapa läkemedel som försöker angripa dessa katalysatorer..
Artikelindex
Under många år trodde man att de enda molekylerna som kunde delta i biologisk katalys var proteiner.
Proteiner består av tjugo aminosyror - var och en med olika fysikaliska och kemiska egenskaper - som gör det möjligt för dem att gruppera sig i en mängd olika komplexa strukturer, såsom alfahelices och beta-ark..
1981 inträffade upptäckten av det första ribozymet och slutade paradigmet att de enda biologiska molekylerna som kan katalysera är proteiner..
Enzymernas strukturer gör det möjligt att ta ett substrat och förvandla det till en viss produkt. RNA-molekyler har också denna förmåga att vika och katalysera reaktioner..
I själva verket liknar strukturen för ett ribozym strukturen för ett enzym, med alla dess mest framträdande delar, såsom det aktiva stället, substratbindningsstället och kofaktorbindningsstället..
RNAse P var en av de första ribozymerna som upptäcktes och består av både proteiner och RNA. Det deltar i genereringen av överförings-RNA-molekyler med utgångspunkt från större föregångare..
Ribozymer är katalytiska RNA-molekyler som kan påskynda fosforylgruppsöverföringsreaktioner i storleksordningen 105 till 10elva.
I laboratorieexperiment har de också visat sig delta i andra reaktioner, såsom fosfattransförestring..
Det finns fem klasser eller typer av ribozymer: tre av dessa deltar i självmodifierande reaktioner, medan de återstående två (ribonukleas P och ribosomalt RNA) använder ett annat substrat i den katalytiska reaktionen. Med andra ord en annan molekyl än katalytisk RNA.
Denna typ av introner har hittats i mitokondriella gener av parasiter, svampar, bakterier och till och med virus (som bakteriofag T4).
Till exempel i artens protozoer Tetrahymena thermofila, ett intron avlägsnas från ribosomalt RNA-föregångaren i en serie steg: först reagerar en nukleotid eller nukleosid av guanosin med fosfodiesterbindningen som länkar intronet till exon-transförestringsreaktionen.
Därefter utför den fria exonen samma reaktion vid exon-intron fosfodiesterbindningen i slutet av acceptongruppen i intronen.
Grupp II-introner är kända som "självskarvning", eftersom dessa RNA kan självskarva. Introner i denna kategori finns i föregångarna till mitokondrie-RNA i svamplinjen..
Grupp I och II och ribonukleaser P (se nedan) är ribozymer som kännetecknas av att de är stora molekyler som kan nå upp till flera hundra nukleotika och bilda komplexa strukturer..
Grupp III-introner kallas "självskärande" RNA och har identifierats i växtpatogena virus..
Dessa RNA har särdraget att kunna skära sig i mognadsreaktionen hos genomiska RNA, med utgångspunkt från föregångare med många enheter..
I denna grupp är en av de mest populära och studerade ribozymerna: hammerhead ribozym. Detta finns i infektiösa ribonukleiska medel från växter, kallade viroider.
Dessa medel kräver självklyvningsprocessen för att sprida sig och producera flera kopior av sig själv i en kontinuerlig RNA-kedja..
Viroiderna måste separeras från varandra och denna reaktion katalyseras av RNA-sekvensen som finns på båda sidor av korsningsregionen. En av dessa sekvenser är "hammarhuvudet" och det är uppkallat efter likheten mellan dess sekundära struktur och detta instrument..
Den fjärde typen av ribozym består av både RNA- och proteinmolekyler. I ribonukleaser är RNA-strukturen avgörande för att utföra den katalytiska processen.
I den cellulära miljön verkar ribonukleas P på samma sätt som proteinkatalysatorer och skär föregångare till överförings-RNA för att generera en mogen 5'-ände..
Detta komplex kan känna igen motiv vars sekvenser inte har förändrats under utvecklingen (eller har förändrats väldigt lite) av föregångarna till överförings-RNA. För att binda substratet med ribozymet använder det inte i stor utsträckning komplementariteten mellan baserna..
De skiljer sig från den tidigare gruppen (hammerhead-ribozymer) och RNA som liknar den här, genom den slutliga produkten av snittet: ribonukleas producerar en 5'-fosfatände.
Studier av strukturen av ribosomen hos bakterier har lett till slutsatsen att den också har egenskaper hos ett ribozym. Platsen som ansvarar för katalys ligger i 50S-underenheten.
Upptäckten av RNA med katalytisk kapacitet har lett till generering av hypoteser relaterade till livets ursprung och dess utveckling i begynnande stadier.
Denna molekyl är grunden för hypotesen om "den tidiga världen av RNA". Flera författare stöder hypotesen att livet för miljarder år sedan måste ha börjat med en viss molekyl som har förmågan att katalysera sina egna reaktioner.
Således verkar ribozymer vara potentiella kandidater för dessa molekyler som har sitt ursprung i de första livsformerna..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.