Ribozim

Ribozimler olan RNA özelliğine sahip katalize bir kimyasal reaksiyon spesifik. "Ribozim" terimi, "ribonükleik asit" ve " enzim  " kelimelerinden oluşan portmanteau bir  kelimedir .

Bu moleküllerin 1980'lerde Tom Cech ve Sidney Altman tarafından bağımsız olarak keşfi büyük bir sürprizdi çünkü o zamana kadar kimyasal reaksiyonları katalize ettiği bilinen tek biyolojik makromolekül proteinlerdi .

Ribozimlerin katalitik özellikleri, RNA'nın , proteinler durumunda olduğu gibi, ligand bağlanma bölgelerini oluşturan boşlukların oluşumuna izin veren, iyi tanımlanmış bir kompakt yapı oluşturmak üzere katlanma kabiliyeti ile ilgilidir . Kesin olarak yönlendirilmiş reaktif gruplar daha sonra gerçek katalizi gerçekleştirir.

Ribozim örnekleri

Artık kanıtlanmış ribozimler veya olası ribozimler veya hatta kendi substratları olan otokatalitik RNA'lar olan belirli sayıda doğal RNA'yı biliyoruz.

• Ribonükleaz p olgunlaşmasında yer alan tRNA katalitik aktivitesi göstermiştir. Tüm hücrelerde bulunan doğal bir ribozimdir. Katalitik bir RNA ve bir veya daha fazla yardımcı proteinden oluşur. İşlevi, transfer RNA'larının olgunlaşmasını katalize etmektir .
• Ribozom da kristalografik yapısı kararı ile dolaylı olarak değil tam olarak belirlenmemiş olan bir ribozim, bir. Peptit bağlarının sentezinin reaksiyonunu katalize eden ribozomun aktif bölgesi, aslında sadece ribozomal RNA'dan oluşur .
• Proteinlerin yokluğunda spesifik olarak parçalanabilen kendi kendine yapışan intronlar . Eklenmelerini teşvik edebilseler bile , katalizörün geri dönüşümü olmaksızın tek bir reaksiyon olduğundan, tam anlamıyla katalizör değildirler.
• Riboswitches belirli bulunan mRNA otolitik aktiviteye sahiptir: bir bağlandıkları zaman kendilerini ayıran aktive ligand . Örneğin glukozamin -6-fosfata özgü riboswitch için durum budur .
• Ökaryotlarda sitoplazmik intronların birleştirilmesinden sorumlu olan spliceozom da muhtemelen bir ribozimdir, ancak bu henüz resmi olarak gösterilmemiştir.
• Bazı virüslerin RNA'sı , avokado bitkisini enfekte eden bir viroidde karakterize edilen "çekiç başlı" ribozim ve hepatit virüsünün RNA'sında bulunan ribozim gibi otokatalitik yarılma aktivitesi yapabilen yapılar içerir . D , viral RNA'nın otoklavajına izin verir . .

Son olarak, laboratuarda SELEX adı verilen bir in vitro seçim sürecinden izole edilmiş yapay ribozimler vardır .

Ribozimler ve Yaşamın Kökeni

Ribozimlerin keşfi , yaşamın kökenlerinin incelenmesi alanında devrim yarattı . RNA, genetik bilgi için hem katalizör rolünü hem de desteği oynayabilir. RNA'nın tüm biyolojik işlevlerin habercisi olacağı prebiyotik bir dünya hayal etmek mümkün hale geldi. Bu sözde RNA dünyası veya RNA dünyası hipotezi .

Notlar ve referanslar

1. (in) C. Guerrier-Takada , K. Gardiner , T. Marsh , N. Pace ve S. Altman , "  Ribonükleaz P'nin RNA kısmı, enzimin katalitik alt birimidir.  " , Cell , cilt.  35,1983, s.  849-857 ( PMID  6197186 )
2. (in) P. Nissen J. Hansen , N. Ban , PB Moore , TA Steitz , "  Sentez peptit bağında ribozom aktivitesinin yapısal temeli.  " , Science , cilt.  289,2000, s.  920-930 ( PMID  10937990 , DOI  10.1126 / bilim.289.5481.920 ) :

   "  Daha doğrusu, ribozomun enzimatik aktivitesi, hatırlanması gereken, dönüşümün anahtar aşamasında gelecekteki polipeptidi oluşturmak için her bir amino asit arasına bir peptit bağı eklemekten sorumlu olan peptydil sentaz adı verilen bir RNA enzimi tarafından taşınır ve bu, hatırlanması gereken bir şeydir. kendisi ribozom bölgeleri arasında dolaşan, transfer RNA tarafından taşınan bir amino asit ile haberci RNA üzerindeki bir nükleotid üçlüsü. Bu RNA veya ribozim enzimi bu nedenle çeviri mekanizması için gereklidir ve ökaryotlarda her yerde bulunur.  "

3. (in) W. Gilbert , "  Yaşamın Kökeni: RNA dünyası  " , Nature , cilt.  319,1986, s.  618 ( DOI  10.1038 / 319618a0 )