Ribozym
Et ribozym (ribonukleinsyreenzym) er et RNA-molekyle, der kan bidrage til visse biokemiske reaktioner i lighed med proteinenzymernes virkemåde.
Ribozymer, der også kaldes katalytisk RNA, arbejder i ribosomet for at sammenkæde aminosyrer under proteinsyntesen. De deltager også i RNA-splejsning, viral replikation og biosyntese af overførsels-RNA.
Opdagelsen af ribozymer i 1981 viste, at RNA både kan være genetisk materiale (ligesom DNA) og en biologisk katalysator (ligesom enzymer). Dette førte til RNA-verdenshypotesen, hvorefter RNA spiller en rolle i udviklingen af præbiotiske selvreplikerende systemer.
Forskere, der studerer livets oprindelse, har fremstillet ribozymer i laboratoriet, som kan katalysere deres egen syntese under visse betingelser, f.eks. et RNA-polymerase ribozym. Der er blevet udviklet forbedrede varianter af "Round-18"-polymerase-ribozymet. "B6.61" er i stand til at tilføje op til 20 nukleotider til en primerskabelon på 24 timer, indtil det nedbrydes ved spaltning af dets fosfodiesterbindinger. Ribozym "tC19Z" kan tilføje op til 95 nukleotider med stor nøjagtighed.
Nogle ribozymer kan spille en vigtig rolle som terapeutiske midler, som enzymer, der er målrettet mod bestemte RNA-sekvenser med henblik på spaltning, som biosensorer og til anvendelse inden for genomforskning og genopdagelse.
Struktur af hammerhead ribozyme
Historie
I 1967 foreslog Carl Woese, Francis Crick og Leslie Orgel, at RNA kunne fungere som katalysator. Det blev opdaget, at RNA kan danne komplekse sekundære strukturer.
De første ribozymer blev opdaget i 1980'erne. I 1989 modtog Thomas Cech og Sidney Altman Nobelprisen i kemi for deres "opdagelse af katalytiske egenskaber ved RNA".
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er et ribozym?
A: Et ribozym er et RNA-molekyle, der kan hjælpe visse biokemiske reaktioner, svarende til virkningen af proteinenzymer. Det er også kendt som katalytisk RNA.
Sp: Hvilke roller spiller ribozymer?
Svar: Ribozymer arbejder i ribosomet for at sammenkæde aminosyrer under proteinsyntesen, deltager i RNA-splejsning, viral replikation og biosyntese af overførsels-RNA.
Spørgsmål: Hvordan førte opdagelsen af ribozymer til yderligere forskning?
A: Opdagelsen af ribozymer viste, at RNA både kan være genetisk materiale (ligesom DNA) og en biologisk katalysator (ligesom enzymer). Dette førte til udviklingen af RNA-verdenshypotesen, som antyder, at RNA spiller en rolle i udviklingen af præbiotiske selvreplikerende systemer.
Spørgsmål: Kan forskere skabe kunstige ribozymer i laboratorier?
Svar: Ja, forskere, der studerer livets oprindelse, har fremstillet kunstige ribozymer i laboratorier, som kan katalysere deres egen syntese under visse betingelser, f.eks. et RNA-polymerase-ribozym. Der er blevet udviklet forbedrede varianter som f.eks. "Round-18"-polymerase og "tC19Z", som kan tilføje op til 95 nukleotider med stor nøjagtighed.
Spørgsmål: Er der nogen potentielle terapeutiske anvendelser for ribozymer?
A: Ja, nogle forskere mener, at visse typer ribozymer kan spille en vigtig rolle som terapeutiske midler ved at målrette bestemte RNA-sekvenser med henblik på spaltning eller fungere som biosensorer til genopdagelse og genomforskningsapplikationer.
Spørgsmål: Hvad blev foreslået med "RNA-verdenshypotesen"?
A: Ifølge "RNA-verdenshypotesen" spiller RNA en rolle i præbiotiske selvreplikerende systemer og er blevet brugt til at forklare, hvordan livet på Jorden opstod fra ikke-levende stof for milliarder af år siden.
