Ribozyme

Autore: Leandro Alegsa

17-01-2021

Un ribozyme (enzima dell'acido ribonucleico) è una molecola di RNA che può aiutare alcune reazioni biochimiche. simile all'azione degli enzimi proteici.

Chiamato anche RNA catalitico, i ribozimi lavorano nel ribosoma per collegare gli aminoacidi durante la sintesi proteica. Essi partecipano anche a splicing RNA, la replicazione virale, e trasferire la biosintesi dell'RNA.

La scoperta del 1981 dei ribozimi ha mostrato che l'RNA può essere sia materiale genetico (come il DNA) che un catalizzatore biologico (come gli enzimi). Questo ha portato all'ipotesi del mondo dell'RNA, in cui l'RNA agisce nell'evoluzione dei sistemi auto-replicanti prebiotici.

Gli investigatori che studiano l'origine della vita hanno prodotto in laboratorio ribozimi in grado di catalizzare la propria sintesi in determinate condizioni, come un ribozima di RNA polimerasi. Sono state sviluppate varianti migliorate del ribozima della polimerasi ribozima "Round-18". "B6.61" è in grado di aggiungere fino a 20 nucleotidi ad un modello di primer in 24 ore, fino a decomporsi per scissione dei suoi legami fosfodiesterici. Il ribozima "tC19Z" può aggiungere fino a 95 nucleotidi con grande precisione.

Alcuni ribozimi possono svolgere un ruolo importante come agenti terapeutici, come enzimi che mirano a sequenze di RNA definite per la scissione, come biosensori, e per applicazioni in genomica e scoperta di geni.

Struttura del ribozyme a testa di martello

Storia

Nel 1967, Carl Woese, Francis Crick e Leslie Orgel suggerirono che l'RNA potesse fungere da catalizzatore. Si scoprì che l'RNA può formare strutture secondarie complesse.

I primi ribozimi sono stati scoperti negli anni '80. Nel 1989, Thomas Cech e Sidney Altman hanno vinto il premio Nobel per la chimica per la loro "scoperta delle proprietà catalitiche dell'RNA".

Domande e risposte

D: Che cos'è un ribozima?

R: Un ribozima è una molecola di RNA che può aiutare alcune reazioni biochimiche, simili all'azione degli enzimi proteici. È anche conosciuto come RNA catalitico.

D: Quali sono alcuni dei ruoli dei ribozimi?

R: I ribozimi lavorano nel ribosoma per collegare gli aminoacidi durante la sintesi proteica, partecipano allo splicing dell'RNA, alla replicazione virale e alla biosintesi dell'RNA di trasferimento.

D: In che modo la scoperta dei ribozimi ha portato a ulteriori ricerche?

R: La scoperta dei ribozimi ha dimostrato che l'RNA può essere sia materiale genetico (come il DNA) che catalizzatore biologico (come gli enzimi). Questo ha portato allo sviluppo dell'ipotesi del mondo dell'RNA, che suggerisce che l'RNA agisce nell'evoluzione dei sistemi prebiotici autoreplicanti.

D: Gli scienziati possono creare ribozimi artificiali in laboratorio?

R: Sì, i ricercatori che studiano l'origine della vita hanno prodotto in laboratorio ribozimi artificiali che possono catalizzare la propria sintesi in determinate condizioni, come un ribozima RNA polimerasi. Sono state sviluppate varianti migliorate, come la polimerasi "Round-18" e "tC19Z", che può aggiungere fino a 95 nucleotidi con grande precisione.

D: Esistono potenziali applicazioni terapeutiche per i ribozimi?

R: Sì, alcuni ricercatori ritengono che alcuni tipi di ribozimi possano svolgere un ruolo importante come agenti terapeutici, indirizzando sequenze di RNA definite per la scissione o agendo come biosensori per la scoperta di geni e applicazioni genomiche.

D: Che cosa è stato proposto con l'ipotesi del 'mondo dell'RNA'?

R: L'ipotesi del 'mondo a RNA' propone che l'RNA svolga un ruolo nei sistemi prebiotici autoreplicanti ed è stata utilizzata per spiegare come la vita sulla Terra sia nata dalla materia non vivente miliardi di anni fa.